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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024038680
(43)【公開日】2024-03-21
(54)【発明の名称】基板処理装置および基板処理装置のリーク判定方法
(51)【国際特許分類】
H01L 21/26 20060101AFI20240313BHJP
H01L 21/265 20060101ALI20240313BHJP
G01M 3/26 20060101ALI20240313BHJP
【ＦＩ】
H01L21/26 G
H01L21/265 602B
G01M3/26 N
【審査請求】未請求
【請求項の数】16
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022142886
(22)【出願日】2022-09-08
(71)【出願人】
【識別番号】000207551
【氏名又は名称】株式会社ＳＣＲＥＥＮホールディングス
(74)【代理人】
【識別番号】100088672
【弁理士】
【氏名又は名称】吉竹 英俊
(74)【代理人】
【識別番号】100088845
【弁理士】
【氏名又は名称】有田 貴弘
(72)【発明者】
【氏名】大森 麻央
(72)【発明者】
【氏名】三宅 浩志
【テーマコード（参考）】
2G067
【Ｆターム（参考）】
2G067AA31
2G067BB04
2G067BB22
2G067CC04
2G067DD02
(57)【要約】
【課題】チャンバーのリークの有無を精度よく検出することができる基板処理装置および基板処理装置のリーク判定方法を提供する。
【解決手段】チャンバーに収容された基板を加熱する基板処理装置のリーク判定方法である。チャンバー６内にて半導体ウェハーＷに加熱処理を行う加熱工程と、加熱工程の後にチャンバー６から半導体ウェハーＷを搬出する搬出工程と、チャンバー６内の雰囲気温度を計測する温度計測工程と、チャンバー６のリーク判定処理を行うリーク判定工程（ステップＳ５）と、を備える。半導体ウェハーＷをチャンバー６から搬出した後に雰囲気温度が所定の待機指定温度に降温するまで待機し、雰囲気温度が待機指定温度に到達したときにリーク判定処理を開始する（ステップＳ２，ステップＳ３参照）。
【選択図】図１０
【解決手段】チャンバーに収容された基板を加熱する基板処理装置のリーク判定方法である。チャンバー６内にて半導体ウェハーＷに加熱処理を行う加熱工程と、加熱工程の後にチャンバー６から半導体ウェハーＷを搬出する搬出工程と、チャンバー６内の雰囲気温度を計測する温度計測工程と、チャンバー６のリーク判定処理を行うリーク判定工程（ステップＳ５）と、を備える。半導体ウェハーＷをチャンバー６から搬出した後に雰囲気温度が所定の待機指定温度に降温するまで待機し、雰囲気温度が待機指定温度に到達したときにリーク判定処理を開始する（ステップＳ２，ステップＳ３参照）。
【選択図】図１０
【特許請求の範囲】
【請求項1】
チャンバーに収容された基板を加熱する基板処理装置のリーク判定方法であって、
前記チャンバー内にて前記基板に加熱処理を行う加熱工程と、
前記加熱工程の後に前記チャンバーから前記基板を搬出する搬出工程と、
前記チャンバー内の雰囲気温度を計測する温度計測工程と、
前記チャンバーのリーク判定処理を行うリーク判定工程と、
を備え、
前記基板を前記チャンバーから搬出した後に前記雰囲気温度が所定の待機指定温度に降温するまで待機し、前記雰囲気温度が前記待機指定温度に到達したときに前記リーク判定処理を開始することを特徴とする、リーク判定方法。
前記チャンバー内にて前記基板に加熱処理を行う加熱工程と、
前記加熱工程の後に前記チャンバーから前記基板を搬出する搬出工程と、
前記チャンバー内の雰囲気温度を計測する温度計測工程と、
前記チャンバーのリーク判定処理を行うリーク判定工程と、
を備え、
前記基板を前記チャンバーから搬出した後に前記雰囲気温度が所定の待機指定温度に降温するまで待機し、前記雰囲気温度が前記待機指定温度に到達したときに前記リーク判定処理を開始することを特徴とする、リーク判定方法。
【請求項2】
請求項１に記載のリーク判定方法において、
前記リーク判定工程は、
前記チャンバー内への気体の供給を停止しつつ、前記チャンバーから気体の排出を行い、前記チャンバー内の気圧が第１期間で第１の閾値未満にまで減圧されるか否かによりリークの有無を判定する第１の判定工程と、
前記チャンバー内への気体の供給および気体の排出を停止し、前記チャンバー内を減圧状態に維持し、第２期間で前記チャンバーからのリーク量が第２の閾値未満となるか否かによりリークの有無を判定する第２の判定工程と、
のうち少なくとも一つを含むことを特徴とする、リーク判定方法。
前記リーク判定工程は、
前記チャンバー内への気体の供給を停止しつつ、前記チャンバーから気体の排出を行い、前記チャンバー内の気圧が第１期間で第１の閾値未満にまで減圧されるか否かによりリークの有無を判定する第１の判定工程と、
前記チャンバー内への気体の供給および気体の排出を停止し、前記チャンバー内を減圧状態に維持し、第２期間で前記チャンバーからのリーク量が第２の閾値未満となるか否かによりリークの有無を判定する第２の判定工程と、
のうち少なくとも一つを含むことを特徴とする、リーク判定方法。
【請求項3】
請求項２に記載のリーク判定方法において、
前記チャンバー内への気体の供給および前記チャンバーからの気体の排出を停止する封じ込め期間の始期よりも前記第２期間の始期が後であり、前記封じ込め期間の終期と前記第２期間の終期とが一致することを特徴とする、リーク判定方法。
前記チャンバー内への気体の供給および前記チャンバーからの気体の排出を停止する封じ込め期間の始期よりも前記第２期間の始期が後であり、前記封じ込め期間の終期と前記第２期間の終期とが一致することを特徴とする、リーク判定方法。
【請求項4】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のリーク判定方法において、
前記待機指定温度は常温であることを特徴とする、リーク判定方法。
前記待機指定温度は常温であることを特徴とする、リーク判定方法。
【請求項5】
請求項２に記載のリーク判定方法において、
前記待機指定温度は常温よりも高温であり、
前記待機指定温度と前記第１の閾値および前記第２の閾値のうちの少なくとも一つとを相互に対応付けた対応テーブルを作成するテーブル作成工程をさらに備え、
前記リーク判定工程では、指定された前記待機指定温度に対応する前記第１の閾値および前記第２の閾値のうちの少なくとも一つを前記対応テーブルから抽出して前記リーク判定処理を行うことを特徴とする、リーク判定方法。
前記待機指定温度は常温よりも高温であり、
前記待機指定温度と前記第１の閾値および前記第２の閾値のうちの少なくとも一つとを相互に対応付けた対応テーブルを作成するテーブル作成工程をさらに備え、
前記リーク判定工程では、指定された前記待機指定温度に対応する前記第１の閾値および前記第２の閾値のうちの少なくとも一つを前記対応テーブルから抽出して前記リーク判定処理を行うことを特徴とする、リーク判定方法。
【請求項6】
請求項１に記載のリーク判定方法において、
前記リーク判定工程を実行する時期を設定するスケジュール設定工程をさらに備えることを特徴とする、リーク判定方法。
前記リーク判定工程を実行する時期を設定するスケジュール設定工程をさらに備えることを特徴とする、リーク判定方法。
【請求項7】
請求項６に記載のリーク判定方法において、
前記スケジュール設定工程において設定された前記時期に到達した時点で前記チャンバー内にて前記基板の前記加熱処理を実行しているときは、前記基板の前記加熱処理が終了して前記基板が前記チャンバーから搬出された後に前記リーク判定処理を開始することを特徴とする、リーク判定方法。
前記スケジュール設定工程において設定された前記時期に到達した時点で前記チャンバー内にて前記基板の前記加熱処理を実行しているときは、前記基板の前記加熱処理が終了して前記基板が前記チャンバーから搬出された後に前記リーク判定処理を開始することを特徴とする、リーク判定方法。
【請求項8】
請求項１に記載のリーク判定方法において、
前記加熱工程では、連続点灯ランプおよびフラッシュランプから光照射を行って前記基板に加熱処理を行うことを特徴とする、リーク判定方法。
前記加熱工程では、連続点灯ランプおよびフラッシュランプから光照射を行って前記基板に加熱処理を行うことを特徴とする、リーク判定方法。
【請求項9】
基板に加熱処理を行う基板処理装置であって、
前記基板を収容するチャンバーと、
前記チャンバーに収容された前記基板を加熱する加熱部と、
前記チャンバー内に気体を供給する気体供給部と、
前記チャンバーから気体を排出する気体排出部と、
前記チャンバー内の雰囲気温度を計測する温度計と、
前記チャンバー内の気圧を計測する圧力計と、
を備え、
加熱処理が終了した前記基板を前記チャンバーから搬出した後に前記雰囲気温度が所定の待機指定温度に降温するまで待機し、前記雰囲気温度が前記待機指定温度に到達したときに前記チャンバーのリーク判定処理を開始することを特徴とする、基板処理装置。
前記基板を収容するチャンバーと、
前記チャンバーに収容された前記基板を加熱する加熱部と、
前記チャンバー内に気体を供給する気体供給部と、
前記チャンバーから気体を排出する気体排出部と、
前記チャンバー内の雰囲気温度を計測する温度計と、
前記チャンバー内の気圧を計測する圧力計と、
を備え、
加熱処理が終了した前記基板を前記チャンバーから搬出した後に前記雰囲気温度が所定の待機指定温度に降温するまで待機し、前記雰囲気温度が前記待機指定温度に到達したときに前記チャンバーのリーク判定処理を開始することを特徴とする、基板処理装置。
【請求項10】
請求項９に記載の基板処理装置において、
前記リーク判定処理は、
前記チャンバー内への気体の供給を停止しつつ、前記チャンバーから気体の排出を行い、前記チャンバー内の気圧が第１期間で第１の閾値未満にまで減圧されるか否かによりリークの有無を判定する第１の判定と、
前記チャンバー内への気体の供給および気体の排出を停止し、前記チャンバー内を減圧状態に維持し、第２期間で前記チャンバーからのリーク量が第２の閾値未満となるか否かによりリークの有無を判定する第２の判定と、
のうち少なくとも一つを含むことを特徴とする、基板処理装置。
前記リーク判定処理は、
前記チャンバー内への気体の供給を停止しつつ、前記チャンバーから気体の排出を行い、前記チャンバー内の気圧が第１期間で第１の閾値未満にまで減圧されるか否かによりリークの有無を判定する第１の判定と、
前記チャンバー内への気体の供給および気体の排出を停止し、前記チャンバー内を減圧状態に維持し、第２期間で前記チャンバーからのリーク量が第２の閾値未満となるか否かによりリークの有無を判定する第２の判定と、
のうち少なくとも一つを含むことを特徴とする、基板処理装置。
【請求項11】
請求項１０に記載の基板処理装置において、
前記チャンバー内への気体の供給および前記チャンバーからの気体の排出を停止する封じ込め期間の始期よりも前記第２期間の始期が後であり、前記封じ込め期間の終期と前記第２期間の終期とが一致することを特徴とする、基板処理装置。
前記チャンバー内への気体の供給および前記チャンバーからの気体の排出を停止する封じ込め期間の始期よりも前記第２期間の始期が後であり、前記封じ込め期間の終期と前記第２期間の終期とが一致することを特徴とする、基板処理装置。
【請求項12】
請求項９から請求項１１のいずれか一項に記載の基板処理装置において、
前記待機指定温度は常温であることを特徴とする、基板処理装置。
前記待機指定温度は常温であることを特徴とする、基板処理装置。
【請求項13】
請求項１０または請求項１１に記載の基板処理装置において、
前記待機指定温度は常温よりも高温であり、
前記待機指定温度と前記第１の閾値および前記第２の閾値のうちの少なくとも一つとを相互に対応付けた対応テーブルを記憶する記憶部をさらに備え、
指定された前記待機指定温度に対応する前記第１の閾値および前記第２の閾値のうちの少なくとも一つを前記対応テーブルから抽出して前記リーク判定処理を行うことを特徴とする、基板処理装置。
前記待機指定温度は常温よりも高温であり、
前記待機指定温度と前記第１の閾値および前記第２の閾値のうちの少なくとも一つとを相互に対応付けた対応テーブルを記憶する記憶部をさらに備え、
指定された前記待機指定温度に対応する前記第１の閾値および前記第２の閾値のうちの少なくとも一つを前記対応テーブルから抽出して前記リーク判定処理を行うことを特徴とする、基板処理装置。
【請求項14】
請求項９に記載の基板処理装置において、
前記リーク判定処理を実行する時期を設定するスケジュール設定部をさらに備えることを特徴とする、基板処理装置。
前記リーク判定処理を実行する時期を設定するスケジュール設定部をさらに備えることを特徴とする、基板処理装置。
【請求項15】
請求項１４に記載の基板処理装置において、
前記スケジュール設定部において設定された前記時期に到達した時点で前記チャンバー内にて前記基板の前記加熱処理を実行しているときは、前記基板の前記加熱処理が終了して前記基板が前記チャンバーから搬出された後に前記リーク判定処理を開始することを特徴とする、基板処理装置。
前記スケジュール設定部において設定された前記時期に到達した時点で前記チャンバー内にて前記基板の前記加熱処理を実行しているときは、前記基板の前記加熱処理が終了して前記基板が前記チャンバーから搬出された後に前記リーク判定処理を開始することを特徴とする、基板処理装置。
【請求項16】
請求項９に記載の基板処理装置において、
前記加熱部は、
前記基板に光照射を行う連続点灯ランプと、
前記基板にフラッシュ光を照射するフラッシュランプと、
を含むことを特徴とする、基板処理装置。
前記加熱部は、
前記基板に光照射を行う連続点灯ランプと、
前記基板にフラッシュ光を照射するフラッシュランプと、
を含むことを特徴とする、基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、半導体ウェハー等の薄板状精密電子基板（以下、単に「基板」と称する）を加熱する基板処理装置および基板処理装置のリーク判定方法に関する。
【背景技術】
【0002】
半導体デバイスの製造プロセスにおいて、基板を加熱する基板処理装置が利用される。このような基板処理装置において、極めて短時間で半導体ウェハーを加熱するフラッシュランプアニール（ＦＬＡ）が注目されている。フラッシュランプアニールは、キセノンフラッシュランプ（以下、単に「フラッシュランプ」とするときにはキセノンフラッシュランプを意味する）を使用して半導体ウェハーの表面にフラッシュ光を照射することにより、半導体ウェハーの表面のみを極めて短時間（数ミリ秒以下）に昇温させる熱処理技術である。
【0003】
キセノンフラッシュランプの放射分光分布は紫外域から近赤外域であり、従来のハロゲンランプよりも波長が短く、シリコンの半導体ウェハーの基礎吸収帯とほぼ一致している。よって、キセノンフラッシュランプから半導体ウェハーにフラッシュ光を照射したときには、透過光が少なく半導体ウェハーを急速に昇温することが可能である。また、数ミリ秒以下の極めて短時間のフラッシュ光照射であれば、半導体ウェハーの表面近傍のみを選択的に昇温できることも判明している。
【0004】
このようなフラッシュランプアニールは、極短時間の加熱が必要とされる処理、例えば典型的には半導体ウェハーに注入された不純物の活性化に利用される。イオン注入法によって不純物が注入された半導体ウェハーの表面にフラッシュランプからフラッシュ光を照射すれば、当該半導体ウェハーの表面を極短時間だけ活性化温度にまで昇温することができ、不純物を深く拡散させることなく、不純物活性化のみを実行することができるのである。
【0005】
一方、フラッシュランプアニールをアンモニア等の反応性ガスの雰囲気中にて行うことも試みられている。例えば、高誘電率ゲート絶縁膜（ｈｉｇｈ－ｋ膜）を形成した半導体ウェハーを収容したチャンバー内を減圧状態に維持しつつアンモニア雰囲気を形成し、当該半導体ウェハーに対してフラッシュ光を照射して加熱することにより、高誘電率ゲート絶縁膜の成膜後熱処理を行うことが開示されている。高誘電率ゲート絶縁膜は、ゲート絶縁膜の薄膜化の進展にともなってリーク電流が増大する問題を解決するために、ゲート電極に金属を用いたメタルゲート電極とともに新たな電界効果トランジスタのスタック構造として開発が進められているものである。
【0006】
特許文献１に開示されるフラッシュランプアニール装置では、チャンバー内に反応性ガスを供給する前にチャンバー内の雰囲気を排気して約１００Ｐａにまで減圧している。また、フラッシュ加熱処理が終了した後も、チャンバー内を減圧して反応性ガスを排出するようにしている。このようなチャンバー内を大気圧未満にまで減圧する装置では、チャンバーにリークが発生していると減圧できなくなるという問題が生じる。特に、アンモニア等の反応性ガスを扱う場合には、チャンバーにリークが発生していると危険な反応性ガスがチャンバー外に漏出するという問題も生じる。したがって、チャンバーにおけるリークの有無を検出することが重要となる。なお、フラッシュランプアニール装置のチャンバーにリークが発生する原因としては、チャンバーに設けられた石英窓の破損やチャンバーに給排気を行う配管の不具合等が挙げられる。
【0007】
リークの有無を検出する手法として、例えば石英窓に割れ検出のためのセンサー等のハードウェア構成を搭載することも考えられるが、フラッシュ光照射に支障が生じるおそれがある。このような問題に備えて、特許文献１には、排気部によるチャンバー内の減圧開始からの経過時間が予め設定された閾値を超えても圧力計の測定値が目標圧力に到達しているか否かでチャンバーのリーク発生の有無を判定する技術が開示されている。このような特許文献１に記載の技術によれば、減圧開始からの経過時間を監視してリーク発生を判定しており、簡易な構成にてチャンバーのリークの有無を検出することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【特許文献1】特開２０１９－０４６８４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
しかし、チャンバー内の温度によってリーク量やガス排出効率が異なるため、チャンバー内の温度によってはリーク判定の精度が低下するおそれがあった。例えば、チャンバー内の温度が高い場合には、チャンバー内に存在しているガスの温度も高いため、ガス密度が小さくなる。ガス密度が小さくなると、ガス排出効率が高くなる一方で、チャンバー内にガスを封じ込めたときのリーク量が増える傾向にある、微少なリークを検出する際には、このような温度依存したガスの挙動が誤検知の原因となる懸念がある。
【0010】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、チャンバーのリークの有無を精度よく検出することができる基板処理装置および基板処理装置のリーク判定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0011】
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、チャンバーに収容された基板を加熱する基板処理装置のリーク判定方法であって、前記チャンバー内にて前記基板に加熱処理を行う加熱工程と、前記加熱工程の後に前記チャンバーから前記基板を搬出する搬出工程と、前記チャンバー内の雰囲気温度を計測する温度計測工程と、前記チャンバーのリーク判定処理を行うリーク判定工程と、を備え、前記基板を前記チャンバーから搬出した後に前記雰囲気温度が所定の待機指定温度に降温するまで待機し、前記雰囲気温度が前記待機指定温度に到達したときに前記リーク判定処理を開始することを特徴とする。
【0012】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記リーク判定工程は、前記チャンバー内への気体の供給を停止しつつ、前記チャンバーから気体の排出を行い、前記チャンバー内の気圧が第１期間で第１の閾値未満にまで減圧されるか否かによりリークの有無を判定する第１の判定工程と、前記チャンバー内への気体の供給および気体の排出を停止し、前記チャンバー内を減圧状態に維持し、第２期間で前記チャンバーからのリーク量が第２の閾値未満となるか否かによりリークの有無を判定する第２の判定工程と、のうち少なくとも一つを含むことを特徴とする。
【0013】
また、請求項３の発明は、請求項２の発明において、前記チャンバー内への気体の供給および前記チャンバーからの気体の排出を停止する封じ込め期間の始期よりも前記第２期間の始期が後であり、前記封じ込め期間の終期と前記第２期間の終期とが一致することを特徴とする。
【0014】
また、請求項４の発明は、請求項１から請求項３のいずれか一項の発明において、前記待機指定温度は常温であることを特徴とする。
【0015】
また、請求項５の発明は、請求項２の発明において、前記待機指定温度は常温よりも高温であり、前記待機指定温度と前記第１の閾値および前記第２の閾値のうちの少なくとも一つとを相互に対応付けた対応テーブルを作成するテーブル作成工程をさらに備え、前記リーク判定工程では、指定された前記待機指定温度に対応する前記第１の閾値および前記第２の閾値のうちの少なくとも一つを前記対応テーブルから抽出して前記リーク判定処理を行うことを特徴とする。
【0016】
また、請求項６の発明は、請求項１の発明において、前記リーク判定工程を実行する時期を設定するスケジュール設定工程をさらに備えることを特徴とする。
【0017】
また、請求項７の発明は、請求項６の発明において、前記スケジュール設定工程において設定された前記時期に到達した時点で前記チャンバー内にて前記基板の前記加熱処理を実行しているときは、前記基板の前記加熱処理が終了して前記基板が前記チャンバーから搬出された後に前記リーク判定処理を開始することを特徴とする。
【0018】
また、請求項８の発明は、請求項１の発明において、前記加熱工程では、連続点灯ランプおよびフラッシュランプから光照射を行って前記基板に加熱処理を行うことを特徴とする。
【0019】
また、請求項９の発明は、基板に加熱処理を行う基板処理装置であって、前記基板を収容するチャンバーと、前記チャンバーに収容された前記基板を加熱する加熱部と、前記チャンバー内に気体を供給する気体供給部と、前記チャンバーから気体を排出する気体排出部と、前記チャンバー内の雰囲気温度を計測する温度計と、前記チャンバー内の気圧を計測する圧力計と、を備え、加熱処理が終了した前記基板を前記チャンバーから搬出した後に前記雰囲気温度が所定の待機指定温度に降温するまで待機し、前記雰囲気温度が前記待機指定温度に到達したときに前記チャンバーのリーク判定処理を開始することを特徴とする。
【0020】
請求項１０の発明は、請求項９の発明において、前記リーク判定処理は、前記チャンバー内への気体の供給を停止しつつ、前記チャンバーから気体の排出を行い、前記チャンバー内の気圧が第１期間で第１の閾値未満にまで減圧されるか否かによりリークの有無を判定する第１の判定と、前記チャンバー内への気体の供給および気体の排出を停止し、前記チャンバー内を減圧状態に維持し、第２期間で前記チャンバーからのリーク量が第２の閾値未満となるか否かによりリークの有無を判定する第２の判定と、のうち少なくとも一つを含むことを特徴とする。
【0021】
請求項１１の発明は、請求項１０の発明において、前記チャンバー内への気体の供給および前記チャンバーからの気体の排出を停止する封じ込め期間の始期よりも前記第２期間の始期が後であり、前記封じ込め期間の終期と前記第２期間の終期とが一致することを特徴とする。
【0022】
請求項１２の発明は、請求項９から請求項１１のいずれか一項に発明において、前記待機指定温度は常温であることを特徴とする。
【0023】
請求項１３の発明は、請求項１０または請求項１１の発明において、前記待機指定温度は常温よりも高温であり、前記待機指定温度と前記第１の閾値および前記第２の閾値のうちの少なくとも一つとを相互に対応付けた対応テーブルを記憶する記憶部をさらに備え、指定された前記待機指定温度に対応する前記第１の閾値および前記第２の閾値のうちの少なくとも一つを前記対応テーブルから抽出して前記リーク判定処理を行うことを特徴とする。
【0024】
請求項１４の発明は、請求項９の発明において、前記リーク判定処理を実行する時期を設定するスケジュール設定部をさらに備えることを特徴とする。
【0025】
請求項１５の発明は、請求項１４の発明において、前記スケジュール設定部において設定された前記時期に到達した時点で前記チャンバー内にて前記基板の前記加熱処理を実行しているときは、前記基板の前記加熱処理が終了して前記基板が前記チャンバーから搬出された後に前記リーク判定処理を開始することを特徴とする。
【0026】
請求項１６の発明は、請求項９の発明において、前記加熱部は、前記基板に光照射を行う連続点灯ランプと、前記基板にフラッシュ光を照射するフラッシュランプと、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【0027】
請求項１から請求項１６の発明によれば、基板をチャンバーから搬出した後に雰囲気温度が所定の待機指定温度に降温するまで待機し、雰囲気温度が待機指定温度に到達したときにリーク判定処理を開始することにより、チャンバーのリークの有無を精度よく検出することができる。
【0028】
請求項３，１１の発明によれば、封じ込め期間の始期よりも第２期間の始期が後であり、封じ込め期間の終期と第２期間の終期とが一致することにより、第２期間において、気体の供給および気体の排出の停止の状態が安定した後にリーク判定処理ができる。これにより、チャンバーのリークの有無を精度よく検出することができる。
【0029】
請求項５，１３の発明によれば、指定された待機指定温度に対応する第１の閾値および第２の閾値のうちの少なくとも一つを対応テーブルから抽出してリーク判定処理を行うことから、リーク判定処理の行われる温度に対応する第１の閾値または第２の閾値によりリーク判定処理が行われる。これにより、チャンバーのリークの有無を精度よく検出することができる。
【0030】
請求項７，１５の発明によれば、加熱処理が終了して基板がチャンバーから搬出された後にリーク判定処理を開始する。これにより、常にチャンバー内に基板がない状態でチャンバーのリーク判定処理が行われる。したがって、チャンバーのリークの有無を精度よく検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【0031】
【図1】本発明に係る基板処理装置の構成を示す縦断面図である。
【図2】保持部の全体外観を示す斜視図である。
【図3】サセプタの平面図である。
【図4】サセプタの断面図である。
【図5】移載機構の平面図である。
【図6】移載機構の側面図である。
【図7】複数のハロゲンランプの配置を示す平面図である。
【図8】チャンバーに対する給排気機構を示す図である。
【図9】制御部と各部との関係を示すブロック図である。
【図10】本発明に係るリーク判定処理の流れを示すフロー図である。
【図11】本発明に係る第１の判定処理の流れを示すフロー図である。
【図12】第１の判定におけるチャンバー内の圧力変化を示す図である。
【図13】本発明に係る第２の判定処理の流れを示すフロー図である。
【図14】第２の判定におけるチャンバー内の圧力変化を示す図である。
【図15】待機指定温度と第１の閾値ないし第４の閾値とを相互に対応付けた対応テーブルを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0032】
以下、添付される図面を参照しながら実施の形態について説明する。以下の実施の形態では、技術の説明のために詳細な特徴なども示されるが、それらは例示であり、実施の形態が実施可能となるためにそれらすべてが必ずしも必須の特徴ではない。
【0033】
なお、図面は概略的に示されるものであり、説明の便宜のため、適宜、構成の省略、または、構成の簡略化が図面においてなされるものである。また、異なる図面にそれぞれ示される構成などの大きさおよび位置の相互関係は、必ずしも正確に記載されるものではなく、適宜変更され得るものである。また、断面図ではない平面図などの図面においても、実施の形態の内容を理解することを容易にするために、ハッチングが付される場合がある。
【0034】
また、以下に示される説明では、同様の構成要素には同じ符号を付して図示し、それらの名称と機能とについても同様のものとする。したがって、それらについての詳細な説明を、重複を避けるために省略する場合がある。
【0035】
また、以下に記載される説明において、ある構成要素を「備える」、「含む」または「有する」などと記載される場合、特に断らない限りは、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
【0036】
また、以下に記載される説明において、「第１の」または「第２の」などの序数が用いられる場合があっても、これらの用語は、実施の形態の内容を理解することを容易にするために便宜上用いられるものであり、これらの序数によって生じ得る順序などに限定されるものではない。
【0037】
＜第１実施形態＞
図１は、本発明に係る基板処理装置としての熱処理装置１の構成を示す縦断面図である。図１の熱処理装置１は、チャンバー６に収容された基板を加熱する装置である。より詳細には、基板として円板形状の半導体ウェハーＷに対してフラッシュ光照射を行うことによってその半導体ウェハーＷを加熱するフラッシュランプアニール装置である。処理対象となる半導体ウェハーＷのサイズは特に限定されるものではないが、例えばφ３００ｍｍやφ４５０ｍｍである（本実施形態ではφ３００ｍｍ）。熱処理装置１に搬入される前の半導体ウェハーＷにはゲート絶縁膜として高誘電率膜（ｈｉｇｈ－ｋ膜）が形成されており、熱処理装置１による加熱処理によって高誘電率膜の成膜後熱処理（ＰＤＡ：Ｐｏｓｔ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ Ａｎｎｅａｌ）が実行される。なお、図１および以降の各図においては、理解容易のため、必要に応じて各部の寸法や数を誇張または簡略化して描いている。
図１は、本発明に係る基板処理装置としての熱処理装置１の構成を示す縦断面図である。図１の熱処理装置１は、チャンバー６に収容された基板を加熱する装置である。より詳細には、基板として円板形状の半導体ウェハーＷに対してフラッシュ光照射を行うことによってその半導体ウェハーＷを加熱するフラッシュランプアニール装置である。処理対象となる半導体ウェハーＷのサイズは特に限定されるものではないが、例えばφ３００ｍｍやφ４５０ｍｍである（本実施形態ではφ３００ｍｍ）。熱処理装置１に搬入される前の半導体ウェハーＷにはゲート絶縁膜として高誘電率膜（ｈｉｇｈ－ｋ膜）が形成されており、熱処理装置１による加熱処理によって高誘電率膜の成膜後熱処理（ＰＤＡ：Ｐｏｓｔ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ Ａｎｎｅａｌ）が実行される。なお、図１および以降の各図においては、理解容易のため、必要に応じて各部の寸法や数を誇張または簡略化して描いている。
【0038】
熱処理装置１は、半導体ウェハーＷを収容するチャンバー６と、半導体ウェハーＷに光照射を行うハロゲン加熱部４と、半導体ウェハーＷにフラッシュ光を照射するフラッシュ加熱部５とを備える。ハロゲン加熱部４は、連続点灯ランプとしての複数のハロゲンランプＨＬを内蔵する。また、フラッシュ加熱部５は、複数のフラッシュランプＦＬを内蔵する。フラッシュ加熱部５はチャンバー６の上側に設けられ、ハロゲン加熱部４はチャンバー６の下側に設けられる。フラッシュ加熱部５とハロゲン加熱部４とは、チャンバー６に収容された半導体ウェハーＷを加熱する。また、熱処理装置１は、チャンバー６の内部に、半導体ウェハーＷを水平姿勢に保持する保持部７と、保持部７と装置外部との間で半導体ウェハーＷの受け渡しを行う移載機構１０と、を備える。さらに、熱処理装置１は、ハロゲン加熱部４、フラッシュ加熱部５およびチャンバー６に設けられた各動作機構を制御して半導体ウェハーＷの熱処理を実行させる制御部３を備える。また、熱処理装置１は、熱処理装置１の処理状況や各種処理条件の設定画面を表示する表示部８を備える。表示部８は、例えばＬＣＤ（液晶ディスプレイ）パネルまたは有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）パネルにより構成される。
【0039】
チャンバー６は、筒状のチャンバー側部６１の上下に石英製のチャンバー窓を装着して構成されている。チャンバー側部６１は上下が開口された概略筒形状を有しており、上側開口には上側チャンバー窓６３が装着されて閉塞され、下側開口には下側チャンバー窓６４が装着されて閉塞されている。チャンバー６の天井部を構成する上側チャンバー窓６３は、石英により形成された円板形状部材であり、フラッシュ加熱部５から出射されたフラッシュ光をチャンバー６内に透過する石英窓として機能する。また、チャンバー６の床部を構成する下側チャンバー窓６４も、石英により形成された円板形状部材であり、ハロゲン加熱部４からの光をチャンバー６内に透過する石英窓として機能する。
【0040】
また、チャンバー側部６１の内側の壁面の上部には反射リング６８が装着され、下部には反射リング６９が装着されている。反射リング６８，６９は、ともに円環状に形成されている。上側の反射リング６８は、チャンバー側部６１の上側から嵌め込むことによって装着される。一方、下側の反射リング６９は、チャンバー側部６１の下側から嵌め込んで図示省略のビスで留めることによって装着される。すなわち、反射リング６８，６９は、ともに着脱自在にチャンバー側部６１に装着されるものである。チャンバー６の内側空間、すなわち上側チャンバー窓６３、下側チャンバー窓６４、チャンバー側部６１および反射リング６８，６９によって囲まれる空間が熱処理空間６５として規定される。
【0041】
チャンバー側部６１に反射リング６８，６９が装着されることによって、チャンバー６の内壁面に凹部６２が形成される。すなわち、チャンバー側部６１の内壁面のうち反射リング６８，６９が装着されていない中央部分と、反射リング６８の下端面と、反射リング６９の上端面とで囲まれた凹部６２が形成される。凹部６２は、チャンバー６の内壁面に水平方向に沿って円環状に形成され、半導体ウェハーＷを保持する保持部７を囲繞する。チャンバー側部６１および反射リング６８，６９は、強度と耐熱性に優れた金属材料（例えば、ステンレススチール）にて形成されている。
【0042】
また、チャンバー側部６１には、チャンバー６に対して半導体ウェハーＷの搬入および搬出を行うための搬送開口部（炉口）６６が形設されている。搬送開口部６６は、ゲートバルブ１８５によって開閉可能とされている。搬送開口部６６は凹部６２の外周面に連通接続されている。このため、ゲートバルブ１８５が搬送開口部６６を開放しているときには、搬送開口部６６から凹部６２を通過して熱処理空間６５への半導体ウェハーＷの搬入および熱処理空間６５からの半導体ウェハーＷの搬出を行うことができる。また、ゲートバルブ１８５が搬送開口部６６を閉鎖するとチャンバー６内の熱処理空間６５が密閉空間とされる。
【0043】
さらに、チャンバー側部６１には、貫通孔６１ａが穿設されている。チャンバー側部６１の外壁面の貫通孔６１ａが設けられている部位には放射温度計２０が取り付けられている。貫通孔６１ａは、後述するサセプタ７４に保持された半導体ウェハーＷの下面から放射された赤外光を放射温度計２０に導くための円筒状の孔である。貫通孔６１ａは、その貫通方向の軸がサセプタ７４に保持された半導体ウェハーＷの主面と交わるように、水平方向に対して傾斜して設けられている。貫通孔６１ａの熱処理空間６５に臨む側の端部には、放射温度計２０が測定可能な波長領域の赤外光を透過させるフッ化バリウム材料からなる透明窓２１が装着されている。
【0044】
また、チャンバー６には、雰囲気温度計２２が設けられている。雰囲気温度計２２は、例えば熱電対を備えており、チャンバー６内の熱処理空間６５の雰囲気温度を計測する（温度計測工程）。なお、図１では図示の便宜上、雰囲気温度計２２はチャンバー６内に配置されるように記載しているが、放射温度計２０と同様に、チャンバー側部６１に取り付けられても良い。
【0045】
また、チャンバー６の内壁上部には熱処理空間６５に処理ガス（本実施形態では窒素ガス（Ｎ２）およびアンモニア（ＮＨ３））を供給するガス供給孔８１が形設されている。ガス供給孔８１は、凹部６２よりも上側位置に形設されており、反射リング６８に設けられていても良い。ガス供給孔８１はチャンバー６の側壁内部に円環状に形成された緩衝空間８２を介してガス供給管８３に連通接続されている。ガス供給管８３は処理ガス供給源８５に接続されている。処理ガス供給源８５は、制御部３の制御下にて、窒素ガス、または、アンモニアと窒素ガスとの混合ガスを処理ガスとしてガス供給管８３に送給する。また、ガス供給管８３の経路途中には供給バルブ８４および流量調整バルブ９０が介挿されている。供給バルブ８４が開放されると、処理ガス供給源８５から緩衝空間８２に処理ガスが送給される。ガス供給管８３を流れて緩衝空間８２に送給される処理ガスの流量は流量調整バルブ９０によって調整される。流量調整バルブ９０が規定する処理ガスの流量は制御部３の制御によって可変とされる。緩衝空間８２に流入した処理ガスは、ガス供給孔８１よりも流体抵抗の小さい緩衝空間８２内を拡がるように流れてガス供給孔８１から熱処理空間６５内へと供給される。処理ガス供給源８５、供給バルブ８４および流量調整バルブ９０によってチャンバー６内に所定の処理ガスを供給するガス供給部１８０が構成される。なお、処理ガスは窒素ガス、アンモニアに限定されるものではなく、アルゴン（Ａｒ）、ヘリウム（Ｈｅ）などの不活性ガス、または、酸素（Ｏ２）、水素（Ｈ２）、塩素（Ｃｌ２）、塩化水素（ＨＣｌ）、オゾン（Ｏ３）、一酸化窒素（ＮＯ）、亜酸化窒素（Ｎ２Ｏ）、二酸化窒素（ＮＯ２）などの反応性ガスであっても良い。
【0046】
一方、チャンバー６の内壁下部には熱処理空間６５内の気体を排気（排出）するガス排気孔８６が形設されている。ガス排気孔８６は、凹部６２よりも下側位置に形設されており、反射リング６９に設けられていても良い。ガス排気孔８６はチャンバー６の側壁内部に円環状に形成された緩衝空間８７を介してガス排気管８８に連通接続されている。ガス排気管８８は排気部１９０に接続されている。
【0047】
図８は、チャンバー６に対する給排気機構を示す図である。排気部１９０は、自動調整バルブ圧力計９１、真空圧力計９２、排気バルブ９３、圧力自動調整バルブ９４および真空ポンプ９５を備える。図８に示すように、チャンバー６には搬送開口部６６の側およびその反対側の２箇所にガス排気管８８が接続され（図１では１本のみ図示）、それら２本のガス排気管８８が合流して真空ポンプ９５に接続される。ガス排気管８８の経路途中に自動調整バルブ圧力計９１、真空圧力計９２、排気バルブ９３および圧力自動調整バルブ９４が設けられる。
【0048】
真空ポンプ９５は、ガス排気管８８を介してチャンバー６内を少なくとも１００Ｐａ以下にまで減圧することが可能なポンプである。排気バルブ９３は、例えば電磁弁等のガス排気管８８の経路を開閉するためのバルブである。真空ポンプ９５を作動させつつ排気バルブ９３が開放されると、チャンバー６内の雰囲気がガス排気孔８６から吸引されて緩衝空間８７を経てガス排気管８８へと排気される。真空圧力計９２は、ガス排気管８８の圧力を測定することによって、チャンバー６内の圧力を測定する。
【0049】
自動調整バルブ圧力計９１と圧力自動調整バルブ９４とは協働してチャンバー６内の圧力を所定値に維持する。自動調整バルブ圧力計９１も、ガス排気管８８の圧力を測定することによって、チャンバー６内の圧力を測定する。圧力自動調整バルブ９４には制御部３からチャンバー６内の圧力の設定値（指示値）が与えられる。真空ポンプ９５を作動させつつ排気バルブ９３が開放された状態にて、自動調整バルブ圧力計９１がチャンバー６内の圧力を測定し、その測定値に基づいて圧力自動調整バルブ９４が開度を制御してチャンバー６内の圧力を上記設定値に調整する。すなわち、自動調整バルブ圧力計９１がチャンバー６内の圧力を測定した測定結果に基づいて、チャンバー６内の圧力が上記設定値となるように圧力自動調整バルブ９４がその開度をフィードバック制御するのである。
【0050】
図２は、保持部７の全体外観を示す斜視図である。保持部７は、基台リング７１、連結部７２およびサセプタ７４を備えて構成される。基台リング７１、連結部７２およびサセプタ７４はいずれも石英にて形成されている。すなわち、保持部７の全体が石英にて形成されている。
【0051】
基台リング７１は円環形状から一部が欠落した円弧形状の石英部材である。この欠落部分は、後述する移載機構１０の移載アーム１１と基台リング７１との干渉を防ぐために設けられている。基台リング７１は凹部６２の底面に載置されることによって、チャンバー６の壁面に支持されることとなる（図１参照）。基台リング７１の上面に、その円環形状の周方向に沿って複数の連結部７２（本実施形態では４個）が立設される。連結部７２も石英の部材であり、溶接によって基台リング７１に固着される。
【0052】
サセプタ７４は基台リング７１に設けられた４個の連結部７２によって支持される。図３は、サセプタ７４の平面図である。また、図４は、サセプタ７４の断面図である。サセプタ７４は、保持プレート７５、ガイドリング７６および複数の基板支持ピン７７を備える。保持プレート７５は、石英にて形成された略円形の平板状部材である。保持プレート７５の直径は半導体ウェハーＷの直径よりも大きい。すなわち、保持プレート７５は、半導体ウェハーＷよりも大きな平面サイズを有する。
【0053】
保持プレート７５の上面周縁部にガイドリング７６が設置されている。ガイドリング７６は、半導体ウェハーＷの直径よりも大きな内径を有する円環形状の部材である。例えば、半導体ウェハーＷの直径がφ３００ｍｍの場合、ガイドリング７６の内径はφ３２０ｍｍである。ガイドリング７６の内周は、保持プレート７５から上方に向けて広くなるようなテーパ面とされている。ガイドリング７６は、保持プレート７５と同様の石英にて形成される。ガイドリング７６は、保持プレート７５の上面に溶着するようにしても良いし、別途加工したピンなどによって保持プレート７５に固定するようにしても良い。或いは、保持プレート７５とガイドリング７６とを一体の部材として加工するようにしても良い。
【0054】
保持プレート７５の上面のうちガイドリング７６よりも内側の領域が半導体ウェハーＷを保持する平面状の保持面７５ａとされる。保持プレート７５の保持面７５ａには、複数の基板支持ピン７７が立設されている。本実施形態においては、保持面７５ａの外周円（ガイドリング７６の内周円）と同心円の周上に沿って３０°毎に計１２個の基板支持ピン７７が立設されている。１２個の基板支持ピン７７を配置した円の径（対向する基板支持ピン７７間の距離）は半導体ウェハーＷの径よりも小さく、半導体ウェハーＷの径がφ３００ｍｍであればφ２７０ｍｍ～φ２８０ｍｍ（本実施形態ではφ２７０ｍｍ）である。それぞれの基板支持ピン７７は石英にて形成されている。複数の基板支持ピン７７は、保持プレート７５の上面に溶接によって設けるようにしても良いし、保持プレート７５と一体に加工するようにしても良い。
【0055】
図２に戻り、基台リング７１に立設された４個の連結部７２とサセプタ７４の保持プレート７５の周縁部とが溶接によって固着される。すなわち、サセプタ７４と基台リング７１とは連結部７２によって固定的に連結されている。このような保持部７の基台リング７１がチャンバー６の壁面に支持されることによって、保持部７がチャンバー６に装着される。保持部７がチャンバー６に装着された状態においては、サセプタ７４の保持プレート７５は水平姿勢（法線が鉛直方向と一致する姿勢）となる。すなわち、保持プレート７５の保持面７５ａは水平面となる。
【0056】
チャンバー６に搬入された半導体ウェハーＷは、チャンバー６に装着された保持部７のサセプタ７４の上に水平姿勢にて載置されて保持される。このとき、半導体ウェハーＷは保持プレート７５上に立設された１２個の基板支持ピン７７によって支持されてサセプタ７４に保持される。より厳密には、１２個の基板支持ピン７７の上端部が半導体ウェハーＷの下面に接触して当該半導体ウェハーＷを支持する。１２個の基板支持ピン７７の高さ（基板支持ピン７７の上端から保持プレート７５の保持面７５ａまでの距離）は均一であるため、１２個の基板支持ピン７７によって半導体ウェハーＷを水平姿勢に支持することができる。
【0057】
また、半導体ウェハーＷは複数の基板支持ピン７７によって保持プレート７５の保持面７５ａから所定の間隔を隔てて支持されることとなる。基板支持ピン７７の高さよりもガイドリング７６の厚さの方が大きい。従って、複数の基板支持ピン７７によって支持された半導体ウェハーＷの水平方向の位置ずれはガイドリング７６によって防止される。
【0058】
また、図２および図３に示すように、サセプタ７４の保持プレート７５には、上下に貫通して開口部７８が形成されている。開口部７８は、放射温度計２０が半導体ウェハーＷの下面から放射される放射光（赤外光）を受光するために設けられている。すなわち、放射温度計２０が開口部７８およびチャンバー側部６１の貫通孔６１ａに装着された透明窓２１を介して半導体ウェハーＷの下面から放射された光を受光して当該半導体ウェハーＷの温度を測定する。さらに、サセプタ７４の保持プレート７５には、後述する移載機構１０のリフトピン１２が半導体ウェハーＷの受け渡しのために貫通する４個の貫通孔７９が穿設されている。
【0059】
図５は、移載機構１０の平面図である。また、図６は、移載機構１０の側面図である。移載機構１０は、２本の移載アーム１１を備える。移載アーム１１は、概ね円環状の凹部６２に沿うような円弧形状とされている。それぞれの移載アーム１１には２本のリフトピン１２が立設されている。移載アーム１１およびリフトピン１２は石英にて形成されている。各移載アーム１１は水平移動機構１３によって回動可能とされている。水平移動機構１３は、一対の移載アーム１１を保持部７に対して半導体ウェハーＷの移載を行う移載動作位置（図５の実線位置）と保持部７に保持された半導体ウェハーＷと平面視で重ならない退避位置（図５の二点鎖線位置）との間で水平移動させる。水平移動機構１３としては、個別のモータによって各移載アーム１１をそれぞれ回動させるものであっても良いし、リンク機構を用いて１個のモータによって一対の移載アーム１１を連動させて回動させるものであっても良い。
【0060】
また、一対の移載アーム１１は、昇降機構１４によって水平移動機構１３とともに昇降移動される。昇降機構１４が一対の移載アーム１１を移載動作位置にて上昇させると、計４本のリフトピン１２がサセプタ７４に穿設された貫通孔７９（図２，３参照）を通過し、リフトピン１２の上端がサセプタ７４の上面から突き出る。一方、昇降機構１４が一対の移載アーム１１を移載動作位置にて下降させてリフトピン１２を貫通孔７９から抜き取り、水平移動機構１３が一対の移載アーム１１を開くように移動させると各移載アーム１１が退避位置に移動する。一対の移載アーム１１の退避位置は、保持部７の基台リング７１の直上である。基台リング７１は凹部６２の底面に載置されているため、移載アーム１１の退避位置は凹部６２の内側となる。なお、移載機構１０の駆動部（水平移動機構１３および昇降機構１４）が設けられている部位の近傍にも図示省略の排気機構が設けられており、移載機構１０の駆動部周辺の雰囲気がチャンバー６の外部に排出されるように構成されている。
【0061】
図１に戻り、チャンバー６の上方に設けられたフラッシュ加熱部５は、筐体５１の内側に、複数本（本実施形態では３０本）のキセノンフラッシュランプＦＬからなる光源と、その光源の上方を覆うように設けられたリフレクタ５２と、を備えて構成される。また、フラッシュ加熱部５の筐体５１の底部にはランプ光放射窓５３が装着されている。フラッシュ加熱部５の床部を構成するランプ光放射窓５３は、石英により形成された板状の石英窓である。フラッシュ加熱部５がチャンバー６の上方に設置されることにより、ランプ光放射窓５３が上側チャンバー窓６３と相対向することとなる。フラッシュランプＦＬはチャンバー６の上方からランプ光放射窓５３および上側チャンバー窓６３を介して熱処理空間６５にフラッシュ光を照射する。
【0062】
複数のフラッシュランプＦＬは、それぞれが長尺の円筒形状を有する棒状ランプであり、それぞれの長手方向が保持部７に保持される半導体ウェハーＷの主面に沿って（つまり水平方向に沿って）互いに平行となるように平面状に配列されている。よって、フラッシュランプＦＬの配列によって形成される平面も水平面である。複数のフラッシュランプＦＬが配列される領域は半導体ウェハーＷの平面サイズよりも大きい。
【0063】
キセノンフラッシュランプＦＬは、その内部にキセノンガスが封入されその両端部にコンデンサーに接続された陽極および陰極が配設された棒状のガラス管（放電管）と、該ガラス管の外周面上に付設されたトリガー電極とを備える。キセノンガスは電気的には絶縁体であることから、コンデンサーに電荷が蓄積されていたとしても通常の状態ではガラス管内に電気は流れない。しかしながら、トリガー電極に高電圧を印加して絶縁を破壊した場合には、コンデンサーに蓄えられた電気がガラス管内に瞬時に流れ、そのときのキセノンの原子あるいは分子の励起によって光が放出される。このようなキセノンフラッシュランプＦＬにおいては、予めコンデンサーに蓄えられていた静電エネルギーが０．１ミリセカンドないし１００ミリセカンドという極めて短い光パルスに変換されることから、ハロゲンランプＨＬの如き連続点灯の光源に比べて極めて強い光を照射し得るという特徴を有する。すなわち、フラッシュランプＦＬは、１秒未満の極めて短い時間で瞬間的に発光するパルス発光ランプである。なお、フラッシュランプＦＬの発光時間は、フラッシュランプＦＬに電力供給を行うランプ電源のコイル定数によって調整することができる。
【0064】
また、リフレクタ５２は、複数のフラッシュランプＦＬの上方にそれら全体を覆うように設けられている。リフレクタ５２の基本的な機能は、複数のフラッシュランプＦＬから出射されたフラッシュ光を熱処理空間６５の側に反射するというものである。リフレクタ５２はアルミニウム合金板にて形成されており、その表面（フラッシュランプＦＬに臨む側の面）はブラスト処理により粗面化加工が施されている。
【0065】
チャンバー６の下方に設けられたハロゲン加熱部４は、筐体４１の内側に複数本（本実施形態では４０本）のハロゲンランプＨＬを内蔵している。ハロゲン加熱部４は、複数のハロゲンランプＨＬによってチャンバー６の下方から下側チャンバー窓６４を介して熱処理空間６５への光照射を行って半導体ウェハーＷを加熱する（予備加熱工程）。
【0066】
図７は、複数のハロゲンランプＨＬの配置を示す平面図である。４０本のハロゲンランプＨＬは上下２段に分けて配置されている。保持部７に近い上段に２０本のハロゲンランプＨＬが配設されるとともに、上段よりも保持部７から遠い下段にも２０本のハロゲンランプＨＬが配設されている。各ハロゲンランプＨＬは、長尺の円筒形状を有する棒状ランプである。上段、下段ともに２０本のハロゲンランプＨＬは、それぞれの長手方向が保持部７に保持される半導体ウェハーＷの主面に沿って（つまり水平方向に沿って）互いに平行となるように配列されている。よって、上段、下段ともにハロゲンランプＨＬの配列によって形成される平面は水平面である。
【0067】
また、図７に示すように、上段、下段ともに保持部７に保持される半導体ウェハーＷの中央部に対向する領域よりも周縁部に対向する領域におけるハロゲンランプＨＬの配設密度が高くなっている。すなわち、上下段ともに、ランプ配列の中央部よりも周縁部の方がハロゲンランプＨＬの配設ピッチが短い。このため、ハロゲン加熱部４からの光照射による加熱時に温度低下が生じやすい半導体ウェハーＷの周縁部により多い光量の照射を行うことができる。
【0068】
また、上段のハロゲンランプＨＬからなるランプ群と下段のハロゲンランプＨＬからなるランプ群とが格子状に交差するように配列されている。すなわち、上段に配置された２０本のハロゲンランプＨＬの長手方向と下段に配置された２０本のハロゲンランプＨＬの長手方向とが互いに直交するように計４０本のハロゲンランプＨＬが配設されている。
【0069】
ハロゲンランプＨＬは、ガラス管内部に配設されたフィラメントに通電することでフィラメントを白熱化させて発光させるフィラメント方式の光源である。ガラス管の内部には、窒素やアルゴン等の不活性ガスにハロゲン元素（ヨウ素、臭素等）を微量導入した気体が封入されている。ハロゲン元素を導入することによって、フィラメントの折損を抑制しつつフィラメントの温度を高温に設定することが可能となる。したがって、ハロゲンランプＨＬは、通常の白熱電球に比べて寿命が長くかつ強い光を連続的に照射できるという特性を有する。すなわち、ハロゲンランプＨＬは少なくとも１秒以上連続して発光する連続点灯ランプである。また、ハロゲンランプＨＬは棒状ランプであるため長寿命であり、ハロゲンランプＨＬを水平方向に沿わせて配置することにより上方の半導体ウェハーＷへの放射効率が優れたものとなる。
【0070】
また、ハロゲン加熱部４の筐体４１内にも、２段のハロゲンランプＨＬの下側にリフレクタ４３が設けられている（図１）。リフレクタ４３は、複数のハロゲンランプＨＬから出射された光を熱処理空間６５の側に反射する。
【0071】
制御部３は、熱処理装置１に設けられた上記の種々の動作機構を制御する。制御部３のハードウェアとしての構成は一般的なコンピュータと同様である。すなわち、制御部３は、各種演算処理を行う回路であるＣＰＵ、基本プログラムを記憶する読み出し専用のメモリであるＲＯＭ、各種情報を記憶する読み書き自在のメモリであるＲＡＭおよび制御用ソフトウェアやデータなどを記憶しておく磁気ディスクを備えている。制御部３のＣＰＵが所定の処理プログラムを実行することによって熱処理装置１における処理が進行する。また、図９に示すように、制御部３は、記憶部３１と演算部３２とを備える。記憶部３１は、待機指定温度と対応付けられた第１の閾値ないし第４の閾値を記憶する。第１の閾値ないし第４の閾値についてはさらに後述する。また、演算部３２は、リーク判定部３４、タイマー３５、および、スケジュール設定部３６を備える。リーク判定部３４は、制御部３のＣＰＵが所定の処理プログラムを実行することによって実現される機能処理部である。タイマー３５は計時機能を有する。なお、リーク判定部３４およびスケジュール設定部３６の処理内容についてはさらに後述する。また、制御部３は、表示部８、雰囲気温度計２２、ハロゲン加熱部４、フラッシュ加熱部５、自動調整バルブ圧力計９１、真空圧力計９２、圧力自動調整バルブ９４、排気バルブ９３等と接続され、各機能を制御する。
【0072】
上記の構成以外にも熱処理装置１は、半導体ウェハーＷの熱処理時にハロゲンランプＨＬおよびフラッシュランプＦＬから発生する熱エネルギーによるハロゲン加熱部４、フラッシュ加熱部５およびチャンバー６の過剰な温度上昇を防止するため、様々な冷却用の構造を備えていてもよい。例えば、チャンバー６の壁体には水冷管（図示省略）が設けられている。また、ハロゲン加熱部４およびフラッシュ加熱部５は、内部に気体流を形成して排熱する空冷構造とされている。また、上側チャンバー窓６３とランプ光放射窓５３との間隙にも空気が供給され、フラッシュ加熱部５および上側チャンバー窓６３を冷却する。
【0073】
＜半導体ウェハーＷの処理手順＞
次に、熱処理装置１における半導体ウェハーＷの処理手順について説明する。ここで処理対象となる半導体ウェハーＷは、ゲート絶縁膜として高誘電率膜が形成されたシリコンの半導体基板である。高誘電率膜は、例えばＡＬＤ（Ａｔｏｍｉｃ Ｌａｙｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）やＭＯＣＶＤ（Ｍｅｔａｌ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）等の手法によって半導体ウェハーＷの表面に堆積されて成膜されている。その半導体ウェハーＷに対して熱処理装置１がアンモニア雰囲気中にてフラッシュ光を照射して成膜後熱処理（ＰＤＡ）を行うことにより、成膜後の高誘電率膜中の欠陥を消滅させる。以下に説明する熱処理装置１の処理手順は、制御部３が熱処理装置１の各動作機構を制御することにより進行する。
次に、熱処理装置１における半導体ウェハーＷの処理手順について説明する。ここで処理対象となる半導体ウェハーＷは、ゲート絶縁膜として高誘電率膜が形成されたシリコンの半導体基板である。高誘電率膜は、例えばＡＬＤ（Ａｔｏｍｉｃ Ｌａｙｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）やＭＯＣＶＤ（Ｍｅｔａｌ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）等の手法によって半導体ウェハーＷの表面に堆積されて成膜されている。その半導体ウェハーＷに対して熱処理装置１がアンモニア雰囲気中にてフラッシュ光を照射して成膜後熱処理（ＰＤＡ）を行うことにより、成膜後の高誘電率膜中の欠陥を消滅させる。以下に説明する熱処理装置１の処理手順は、制御部３が熱処理装置１の各動作機構を制御することにより進行する。
【0074】
まず、高誘電率膜が形成された半導体ウェハーＷが熱処理装置１のチャンバー６に搬入される。半導体ウェハーＷの搬入時には、ゲートバルブ１８５が開いて搬送開口部６６が開放され、装置外部の搬送ロボットにより搬送開口部６６を介して高誘電率膜が形成された半導体ウェハーＷがチャンバー６内の熱処理空間６５に搬入される。この際に、チャンバー６の内外はともに大気圧であるため、半導体ウェハーＷの搬入にともなってチャンバー６内の熱処理空間６５に装置外雰囲気が巻き込まれる。そこで、供給バルブ８４を開放して処理ガス供給源（気体供給部）８５からチャンバー６内に窒素ガスを供給し続けることによって搬送開口部６６から窒素ガス流を流出させ、装置外部の雰囲気がチャンバー６内の流入するのを最小限に抑制するようにしても良い。さらに、ゲートバルブ１８５の開放時には、排気バルブ９３を閉止してチャンバー６からの排気を停止するのが好ましい。これにより、チャンバー６内に供給された窒素ガスは搬送開口部６６のみから流出することとなるため、外部雰囲気の流入をより効果的に防ぐことができる。
【0075】
搬送ロボットによって搬入された半導体ウェハーＷは保持部７の直上位置まで進出して停止する。そして、移載機構１０の一対の移載アーム１１が退避位置から移載動作位置に水平移動して上昇することにより、リフトピン１２が貫通孔７９を通ってサセプタ７４の保持プレート７５の上面から突き出て半導体ウェハーＷを受け取る。このとき、リフトピン１２は基板支持ピン７７の上端よりも上方にまで上昇する。
【0076】
半導体ウェハーＷがリフトピン１２に載置された後、搬送ロボットが熱処理空間６５から退出し、ゲートバルブ１８５によって搬送開口部６６が閉鎖される。そして、一対の移載アーム１１が下降することにより、半導体ウェハーＷは移載機構１０から保持部７のサセプタ７４に受け渡されて水平姿勢にて下方より保持される。半導体ウェハーＷは、保持プレート７５上に立設された複数の基板支持ピン７７によって支持されてサセプタ７４に保持される。また、半導体ウェハーＷは、高誘電率膜が成膜された表面を上面としてサセプタ７４に保持される。複数の基板支持ピン７７によって支持された半導体ウェハーＷの裏面（表面とは反対側の主面）と保持プレート７５の保持面７５ａとの間には所定の間隔が形成される。サセプタ７４の下方にまで下降した一対の移載アーム１１は水平移動機構１３によって退避位置、すなわち凹部６２の内側に退避する。
【0077】
半導体ウェハーＷがチャンバー６に収容され、ゲートバルブ１８５によって搬送開口部６６が閉鎖された後、チャンバー６内を大気圧よりも低い気圧に減圧する。はじめに半導体ウェハーＷが大気圧Ｐｓ（＝約１０１３２５Ｐａ）のチャンバー６内に搬入された後、ゲートバルブ１８５によって搬送開口部６６が閉鎖されることによって、チャンバー６内の熱処理空間６５が密閉空間となる。この状態にて、制御部３が真空ポンプ（気体排出部）９５を作動させるとともに、排気バルブ９３を開放することによって、チャンバー６内の雰囲気がガス排気孔８６から吸引されてガス排気管８８へと排気される。また、制御部３は給気のための供給バルブ８４を閉止する。これにより、チャンバー６内に対してはガス供給が行われることなく排気が行われることとなり、チャンバー６内の熱処理空間６５が減圧される。
【0078】
また、制御部３は、圧力自動調整バルブ９４を制御して比較的小さな排気流量にて気圧Ｐ１（例えば約２００００Ｐａ）まで排気を行った後、排気流量を増大させる。すなわち、減圧の初期段階では小さな排気流量で排気を行った後に、それよりも大きな排気流量に切り換えて排気を行っているのである。減圧の開始時から大きな排気流量にて急速に排気を行うと、チャンバー６内に大きな気流変化が生じてチャンバー６の構造物（例えば、下側チャンバー窓６４）に付着していたパーティクルが巻き上げられて半導体ウェハーＷに再付着して汚染するおそれがある。減圧の初期段階では小さな排気流量で静かに排気を行った後に、大きな排気流量に切り換えて排気を行うようにすれば、そのようなチャンバー６内のパーティクルの巻き上げを防止することができる。
【0079】
やがてチャンバー６の圧力（真空度）が気圧Ｐ２に到達する。気圧Ｐ２は、例えば約１００Ｐａである。チャンバー６内の圧力が気圧Ｐ２に到達したときに、給気のための供給バルブ８４を開放し、処理ガス供給源８５からチャンバー６内の熱処理空間６５にアンモニアと希釈ガスとしての窒素ガスとの混合ガスを供給する。その結果、チャンバー６内にて保持部７に保持された半導体ウェハーＷの周辺にはアンモニア雰囲気が形成される。アンモニア雰囲気中におけるアンモニアの濃度（つまり、アンモニアと窒素ガスとの混合比）は、特に限定されるものではなく適宜の値とすることができるが、例えば１０ｖｏｌ．％以下であれば良い（本実施形態では約２．５ｖｏｌ．％）。
【0080】
チャンバー６内に混合ガスが供給されることによって、チャンバー６内の圧力が気圧Ｐ２から上昇して気圧Ｐ３にまで復圧している。半導体ウェハーＷの処理圧力である気圧Ｐ３は、気圧Ｐ２より高く、かつ、大気圧Ｐｓよりも低く、例えば約５０００Ｐａである。チャンバー６内を一旦気圧Ｐ２にまで減圧してから気圧Ｐ３に復圧しているため、復圧後のチャンバー６内のアンモニア雰囲気中における酸素濃度を約２００ｐｐｂ以下とすることができる。
【0081】
チャンバー６内の圧力が気圧Ｐ３に復圧して以降は、チャンバー６に対するアンモニア・窒素混合ガスの供給流量とチャンバー６からの排気流量とを概ね等しくしてチャンバー６内の圧力を気圧Ｐ３に維持する。また、チャンバー６内の圧力を大気圧未満の気圧Ｐ３に維持するときには、圧力自動調整バルブ９４に制御部３からチャンバー６内の圧力の設定値（指示値）として気圧Ｐ３が与えられる。圧力自動調整バルブ９４は、自動調整バルブ圧力計９１がチャンバー６内の圧力を測定した測定結果に基づいて、チャンバー６内の圧力が上記設定値（気圧Ｐ３）となるように開度をフィードバック制御する。
【0082】
また、チャンバー６内の圧力が気圧Ｐ３に復圧して以降にハロゲン加熱部４の４０本のハロゲンランプＨＬが一斉に点灯して半導体ウェハーＷの予備加熱（アシスト加熱）が開始される。ハロゲンランプＨＬから出射されたハロゲン光は、石英にて形成された下側チャンバー窓６４およびサセプタ７４を透過して半導体ウェハーＷの裏面に照射される。ハロゲンランプＨＬからの光照射を受けることによって半導体ウェハーＷが予備加熱されて温度が上昇する。なお、移載機構１０の移載アーム１１は凹部６２の内側に退避しているため、ハロゲンランプＨＬによる加熱の障害となることは無い。
【0083】
ハロゲンランプＨＬによる予備加熱を行うときには、半導体ウェハーＷの温度が放射温度計２０によって測定されている。すなわち、サセプタ７４に保持された半導体ウェハーＷの下面から開口部７８を介して放射された赤外光を透明窓２１を通して放射温度計２０が受光して昇温中のウェハー温度を測定する。測定された半導体ウェハーＷの温度は制御部３に伝達される。制御部３は、ハロゲンランプＨＬからの光照射によって昇温する半導体ウェハーＷの温度が所定の予備加熱温度Ｔｘに到達したか否かを監視しつつ、ハロゲンランプＨＬの出力を制御する。すなわち、制御部３は、放射温度計２０による測定値に基づいて、半導体ウェハーＷの温度が予備加熱温度ＴｘとなるようにハロゲンランプＨＬの出力をフィードバック制御する。予備加熱温度Ｔｘは３００℃以上６００℃以下であり、本実施形態では４５０℃である。
【0084】
半導体ウェハーＷの温度が予備加熱温度Ｔｘに到達した後、制御部３は半導体ウェハーＷをその予備加熱温度Ｔｘに暫時維持する。具体的には、放射温度計２０によって測定される半導体ウェハーＷの温度が予備加熱温度Ｔｘに到達した時点にて制御部３がハロゲンランプＨＬの出力を調整し、半導体ウェハーＷの温度をほぼ予備加熱温度Ｔｘに維持している。
【0085】
このようなハロゲンランプＨＬによる予備加熱を行うことによって、半導体ウェハーＷの全体を予備加熱温度Ｔｘに均一に昇温している。ハロゲンランプＨＬによる予備加熱の段階においては、より放熱が生じやすい半導体ウェハーＷの周縁部の温度が中央部よりも低下する傾向にあるが、ハロゲン加熱部４におけるハロゲンランプＨＬの配設密度は、半導体ウェハーＷの中央部に対向する領域よりも周縁部に対向する領域の方が高くなっている。このため、放熱が生じやすい半導体ウェハーＷの周縁部に照射される光量が多くなり、予備加熱段階における半導体ウェハーＷの面内温度分布を均一なものとすることができる。なお、予備加熱時のチャンバー６内の圧力は気圧Ｐ３に維持されている。
【0086】
次に、半導体ウェハーＷの温度が予備加熱温度Ｔｘに到達して所定時間が経過した時刻ｔ６にフラッシュ加熱部５のフラッシュランプＦＬがサセプタ７４に保持された半導体ウェハーＷの表面にフラッシュ光照射を行う。このとき、フラッシュランプＦＬから放射されるフラッシュ光の一部は直接にチャンバー６内へと向かい、他の一部は一旦リフレクタ５２により反射されてからチャンバー６内へと向かい、これらのフラッシュ光の照射により半導体ウェハーＷのフラッシュ加熱が行われる（フラッシュ加熱工程）。
【0087】
フラッシュ加熱は、フラッシュランプＦＬからのフラッシュ光（閃光）照射により行われるため、半導体ウェハーＷの表面温度を短時間で上昇することができる。すなわち、フラッシュランプＦＬから照射されるフラッシュ光は、予めコンデンサーに蓄えられていた静電エネルギーが極めて短い光パルスに変換された、照射時間が０．１ミリセカンド以上１００ミリセカンド以下程度の極めて短く強い閃光である。そして、高誘電率膜が成膜された半導体ウェハーＷの表面にフラッシュランプＦＬからフラッシュ光を照射することによって、高誘電率膜を含む半導体ウェハーＷの表面は瞬間的に処理温度Ｔｙにまで昇温して成膜後熱処理が実行される。フラッシュ光照射によって半導体ウェハーＷの表面が到達する最高温度（ピーク温度）である処理温度Ｔｙは６００℃以上１２００℃以下であり、本実施形態では１０００℃である。
【0088】
アンモニア雰囲気中にて半導体ウェハーＷの表面が処理温度Ｔｙにまで昇温して成膜後熱処理が実行されると、高誘電率膜の窒化が促進されるとともに、高誘電率膜中に存在していた点欠陥等の欠陥が消滅する。なお、フラッシュランプＦＬからの照射時間は０．１ミリセカンド以上１００ミリセカンド以下程度の短時間であるため、半導体ウェハーＷの表面温度が予備加熱温度Ｔｘから処理温度Ｔｙにまで昇温するのに要する時間も１秒未満の極めて短時間である。フラッシュ光照射後の半導体ウェハーＷの表面温度は処理温度Ｔｙからただちに急速に下降する。
【0089】
フラッシュ加熱処理が終了して所定時間が経過したときに、制御部３が供給バルブ８４を閉止してチャンバー６内を再び気圧Ｐ２にまで減圧する。これにより、チャンバー６内の熱処理空間６５から有害なアンモニアを排出することができる。続いて、チャンバー６内が気圧Ｐ２にまで到達したときに、制御部３が排気バルブ９３を閉止して供給バルブ８４を開放し、処理ガス供給源８５からチャンバー６内に不活性ガスである窒素ガスを供給して大気圧Ｐｓにまで復圧する。また、ハロゲンランプＨＬも消灯し、これによって半導体ウェハーＷが予備加熱温度Ｔｘからも降温する。降温中の半導体ウェハーＷの温度は放射温度計２０によって測定され、その測定結果は制御部３に伝達される。制御部３は、測定結果より半導体ウェハーＷの温度が所定温度まで降温したか否かを監視する。そして、チャンバー６が窒素雰囲気に置換されて大気圧Ｐｓにまで復圧し、半導体ウェハーＷの温度が所定以下にまで降温した後、移載機構１０の一対の移載アーム１１が再び退避位置から移載動作位置に水平移動して上昇することにより、リフトピン１２がサセプタ７４の上面から突き出て熱処理後の半導体ウェハーＷをサセプタ７４から受け取る。続いて、ゲートバルブ１８５により閉鎖されていた搬送開口部６６が開放され、リフトピン１２上に載置された半導体ウェハーＷが装置外部の搬送ロボットにより搬出され、熱処理装置１における半導体ウェハーＷの加熱処理が完了する。
【0090】
【0091】
本実施形態の熱処理装置１は、仮にチャンバー６内にリークが発生すると、チャンバー６内が所定気圧にまで減圧できなくなるのみならず、有害なアンモニアが漏出するおそれがある。そこで、チャンバー６におけるリークの有無を検出することが重要となる。本実施形態の熱処理装置１の制御を行う制御部３は、記憶部３１と演算部３２とを有する。記憶部３１には待機指定温度と第１の閾値ないし第４の閾値との関係が記憶されている。本実施形態においては、待機指定温度は常温である。
【0092】
また、演算部３２には、リーク判定部３４、タイマー３５、およびスケジュール設定部３６が備えられる。リーク判定部３４によるチャンバー６のリーク判定処理は、次に説明する手順により行われる（リーク判定工程）。また、スケジュール設定部３６によるスケジュールの設定は、リーク判定処理を実行する時期を設定することにより行われる（スケジュール設定工程）。例えば、「実施しない」「毎日」「週に一回」「月に一回」のスケジュール間隔から選択されて設定される。なお、上記以外の選択肢が設定されてもよい。また、操作者の任意のタイミングでリーク判定処理が行われてもよい。
【0093】
本実施形態のリーク判定処理を行うには、まず、スケジュール設定部３６において予め設定されたリーク判定処理を実行する時期に到達したか否かが判断される（ステップＳ１）。スケジュール設定部３６において設定された時期に到達したと判断されると、次のステップへと進む。一方、スケジュール設定部３６において設定された時期に到達したと判断されなければ、リーク判定処理は行われない。そして、設定された時期に到達したと判断されてからリーク判定処理が実行される。
【0094】
ステップＳ１で、スケジュール設定部３６において設定された時期に到達したと判断されれば、その時点でチャンバー６内にて半導体ウェハーＷの加熱処理を実行しているか否かが判断される（ステップＳ２）。スケジュール設定部３６において設定された時期に到達していても、チャンバー６内にて半導体ウェハーＷの加熱処理が実行されているときは、リーク判定処理が行われない。このときは、半導体ウェハーＷの加熱処理が終了して半導体ウェハーＷがチャンバー６内から搬出された後にリーク判定処理を開始する。これにより、常にチャンバー６内に半導体ウェハーＷがない状態でチャンバー６のリーク判定処理が行われる。したがって、チャンバー６のリークの有無を半導体ウェハーＷによる影響を受けずに、精度よく検出することができる。また、仮に、チャンバー６内に半導体ウェハーＷが収容されている状況でリーク判定処理が行われれば、半導体ウェハーＷが不良品になり得るためである。このように半導体ウェハーＷのチャンバー６外へ搬出されるまで待機してからリーク判定処理が行われるように設定することで、半導体ウェハーＷの不良品の生産リスクを低減できる。
【0095】
ステップＳ２で、チャンバー６内にて半導体ウェハーＷの加熱処理が実行されていないと判断されれば、新たな半導体ウェハーＷのチャンバー６内への搬入を停止する（ステップＳ３）。これにより、次のリーク判定処理が行われるまで、チャンバー６内で新たな半導体ウェハーＷの加熱処理が実行されない。
【0096】
ステップＳ３で、新たな半導体ウェハーＷのチャンバー６内への搬入が停止されると、チャンバー６内の雰囲気温度が所定の待機指定温度に降温するまで待機する（ステップＳ４）。雰囲気温度は、例えば、雰囲気温度計２２で計測される。なお、本実施形態の所定の待機指定温度は、常温である。常温とは、ＪＩＳ Ｚ ８７０３に記載されている通り、２０℃±１５℃（すなわち、５～３５℃）を意味する。雰囲気温度計２２で計測された雰囲気温度が、所定の待機指定温度（常温）になるまで待機する。そして、ステップＳ４で、雰囲気温度が待機指定温度にまで到達したとき、リーク判定処理を開始する（ステップＳ５）。そして、リーク判定処理で、リークの有無が判定される（ステップＳ６）。リーク判定処理で「リークが無い」と判断されれば、一連の処理が終了する。一方で、リーク判定処理で「リークの可能性が有る」または「リークが有る」と判断されれば、リーク判定処理が停止、または待機される（ステップＳ７）。なお、本実施形態においては、リーク判定処理には、第１の判定処理と第２の判定処理とが含まれる。
【0097】
＜第１の判定工程＞
ここで、第１の判定工程の処理手順について説明する。図１１は、本実施形態の第１の判定処理の流れを示すフロー図である。また、図１２は、常温時の第１の判定におけるチャンバー６内の圧力変化を示す図である。図１２に示す縦軸はチャンバー６内の圧力を示し、横軸は時間を示している。なお、Ｔ１は第１期間であり、Ｐαは第１の閾値であり、Ｐβは第２の閾値である。
ここで、第１の判定工程の処理手順について説明する。図１１は、本実施形態の第１の判定処理の流れを示すフロー図である。また、図１２は、常温時の第１の判定におけるチャンバー６内の圧力変化を示す図である。図１２に示す縦軸はチャンバー６内の圧力を示し、横軸は時間を示している。なお、Ｔ１は第１期間であり、Ｐαは第１の閾値であり、Ｐβは第２の閾値である。
【0098】
熱処理装置１においては、半導体ウェハーＷがチャンバー６内から搬出され（搬出工程）、ゲートバルブ１８５によって搬送開口部６６が閉鎖されている。ゲートバルブ１８５によって搬送開口部６６が閉鎖されることによって、チャンバー６内の熱処理空間６５が密閉空間となる。この状態で、チャンバー６内の気圧を減圧する（ステップＳ１１）。このチャンバー６内の気圧の減圧は、チャンバー６内への気体の供給を停止しつつ、チャンバー６から気体の排出を行うことで実行される。具体的には、制御部３は供給バルブ８４を閉止するとともに、真空ポンプ９５を作動させつつ排気バルブ９３を開放させる。なお、チャンバー６内の減圧を開始してからの経過時間はタイマー３５（図９参照）によって計時される。
【0099】
チャンバー６内へのガスの流入またはチャンバー６外へのガスの流出の速さは、温度によって異なると考えられる。このため、リーク判定処理は、略同一の温度の条件にて行われることが好ましい。ここで、本実施形態においては、所定期間（第１期間Ｔ１）減圧した場合の待機指定温度（本実施形態においては常温）におけるチャンバー６内の圧力の経時的な変化とリークの有無との関係が予め対応付けられて記憶部３１に記憶されている。
【0100】
次に、第１の閾値（Ｐα）が、記憶部３１から抽出される（ステップＳ１２）。この抽出された第１の閾値（Ｐα）は、演算部３２での計算に利用される。そして、演算部３２のリーク判定部３４により、第１期間Ｔ１後の圧力と第１の閾値（Ｐα）とが比較される。リーク判定のための第１期間Ｔ１は、予め制御部３に設定されている（例えば、Ｔ１＝１８００秒）。この設定は、操作者によって変更可能であってよい。また、チャンバー６内の圧力は真空圧力計９２（図８参照）によって測定される。なお、上記の図１２の例では排気流量を切り換えて２段階で減圧を行っており、時刻Ｔａに第２段階のチャンバー６内の減圧を開始している。第１の判定は、チャンバー６内の気圧が第１期間Ｔ１で第１の閾値（Ｐα）（または第２の閾値（Ｐβ））未満にまで減圧されるか否かによりリークの有無を判定する。より具体的には、リーク判定部３４で、第１期間Ｔ１後の圧力が第１の閾値（Ｐα）未満であるかどうか判定される（ステップＳ１３）。ステップＳ１３の判定で、第１期間Ｔ１後のチャンバー６内の圧力が第１の閾値（Ｐα）未満であれば、「リークが無い」と判断される（ステップＳ１４）。例えば、図１２に示される実線Ａは、第１期間Ｔ１で圧力ＰＡにまで降下している。つまり、第１期間Ｔ１で第１の閾値（Ｐα）（例えば、Ｐα＝１００Ｐａ）未満となるので、実線Ａのように圧力が推移がする場合には、チャンバー６において「リークが無い」と判断されて、第１の判定が終了する。
【0101】
一方で、ステップＳ１３の判定で、第１期間Ｔ１後の圧力が第１の閾値（Ｐα）以上であれば、第２の閾値（Ｐβ）が、記憶部３１から抽出される（ステップＳ１５）。この抽出された第２の閾値（Ｐβ）は、演算部３２での計算に利用される。そして、演算部３２のリーク判定部３４により、第１期間Ｔ１後の圧力と第２の閾値（Ｐβ）とが比較される。リーク判定部３４で、第１期間Ｔ１後の圧力が第２の閾値（Ｐβ）未満であるかどうか判定される（ステップＳ１６）。
【0102】
ステップＳ１６の判定で、第１期間Ｔ１後の圧力が第２の閾値（Ｐβ）未満であれば、「リークの可能性が有る」と判断される（ステップＳ１７）。例えば、図１２に示される点線Ｂは、第１期間Ｔ１で圧力ＰＢにまで下降している。この圧力ＰＢは、第１の閾値（Ｐα）以上かつ第２の閾値（Ｐβ）（例えば、Ｐβ＝５００Ｐａ）未満となっている。つまり、第１期間Ｔ１で第１の閾値（Ｐα）以上第１￥２の閾値（Ｐβ）未満となるので、チャンバー６において「リークの可能性が有る」と判断される。この場合には、例えば、表示部８（図９参照）に「リークの可能性が有る」旨の警告のメッセージが表示されてもよい。
【0103】
他方、ステップＳ１６の判定で、第１期間Ｔ１後の圧力が第２の閾値（Ｐβ）以上であれば、「リークが有る」と判断される（ステップＳ１８）。例えば、図１２に示される一点鎖線Ｃは、第１期間Ｔ１で圧力ＰＣまでしか下降していない。この圧力ＰＣは、第２の閾値（Ｐβ）以上である。つまり、第１期間Ｔ１で第２の閾値（Ｐβ）以上となるので、チャンバー６において「リークが有る」と判断される。この場合には、例えば、表示部８（図９参照）に「リークが有る」旨のアラームのメッセージが表示されてもよい。
【0104】
なお、上記のステップＳ１７において「リークの可能性が有る」との判断であればリーク判定処理が待機され（ステップＳ１９）、ステップＳ１８において「リークが有る」との判断であればリーク判定処理が停止される（ステップＳ１９）。
【0105】
＜第２の判定工程＞
本実施形態では、上述の第１の判定において、チャンバー６においてリークは無いと判断された場合に、第２の判定の処理が開始される。
本実施形態では、上述の第１の判定において、チャンバー６においてリークは無いと判断された場合に、第２の判定の処理が開始される。
【0106】
ここで、第２の判定工程の処理手順について説明する。図１３は、本実施形態の第２の判定処理の流れを示すフロー図である。また、図１４は、常温時の第２の判定におけるチャンバー６内の圧力変化を示す図である。図１４に示す縦軸はチャンバー６内の圧力を示し、横軸は時間を示している。なお、なお、Ｔ２は第２期間であり、Ｔｂは第２期間Ｔ２の始期であり、Ｔｃは第２期間Ｔ２の終期である。また、第２期間Ｔ２の始期Ｔｂの圧力と終期Ｔｃの圧力との差をΔＰとしている。
【0107】
熱処理装置１においては、第１の判定の後、ゲートバルブ１８５によって搬送開口部６６の閉鎖状態が維持されている。したがって、チャンバー６内の熱処理空間６５が密閉空間となっている。この状態で、チャンバー６内への気体の供給を停止しつつ、チャンバー６から気体の排出も停止する（ステップＳ２１）。また、第１の判定の処理によりチャンバー６内は外気と比べて減圧状態になっており、そのままチャンバー６内を減圧状態に維持する。具体的には、制御部３は供給バルブ８４を閉止するとともに、排気バルブ９３を閉止する。この状態のことを封じ込め状態といい、供給バルブ８４および排気バルブ９３を閉止する期間を封じ込め期間（図１４参照）という。なお、第２の判定を開始してからの経過時間（第２期間Ｔ２）はタイマー３５（図９参照）によって計時される。
【0108】
第２のリーク判定は、第２期間Ｔ２でチャンバー６のリーク量が第３の閾値（または第４の閾値）未満となるか否かによりリークの有無を判定する。本実施形態においては、リーク量として、所定期間内のチャンバー６内の圧力変化の量が採用されている。また、本実施形態においては、チャンバー６内を減圧状態に維持し始めてから、一定期間（例えば、１２００秒）待機した後の第２期間Ｔ２でのチャンバー６の圧力変化の量によりリークの有無が判定される。つまり、封じ込め期間の始期よりも、第２期間Ｔ２の始期Ｔｂの方が遅くなっている。また、封じ込め期間の終期と第２期間の終期Ｔｃとが一致している。
【0109】
封じ込め期間の始期よりも、第２期間Ｔ２の始期Ｔｂの方が遅くなるように設定する理由は、以下の通りである。例えば、供給バルブ８４および排気バルブ９３の機種の差異により閉止状態となるタイミングのズレが生じる場合がある。仮に、供給バルブ８４または排気バルブ９３の閉止状態となるタイミングにズレがあると、供給バルブ８４または排気バルブ９３自体から漏れるガスによる圧力の変化までリーク有無の判定に影響を及ぼす可能性が高いためである。したがって、封じ込め期間の始期よりも第２期間Ｔ２の始期Ｔｂの方が遅くなるように設定して、供給バルブ８４と排気バルブ９３との機種の差異による閉止状態のタイミングのズレによる影響を低減できる。このため、気体の供給および気体の排出の停止の状態が安定した後にリーク判定処理ができる。これにより、チャンバー６のリークの有無を精度よく検出することができる。
【0110】
第１の判定処理と同様に、チャンバー６内へのガスの流入またはチャンバー６外へのガスの流出の速さは、温度によって異なると考えられ、第２のリーク判定処理もまた、略同一の温度の条件にて行われることが好ましい。ここで、本実施形態においては、所定期間（第２期間Ｔ２）減圧状態を維持した場合の待機指定温度（本実施形態においては常温）におけるチャンバー６内の圧力変化の量（リーク量）とリーク有無との関係が予め対応付けられて記憶部３１に記憶されている。
【0111】
次に、第３の閾値（Δδ）が、記憶部３１から抽出される（ステップＳ２２）。この抽出された第３の閾値（Δδ）は、演算部３２での計算に利用される。そして、演算部３２のリーク判定部３４により、第２期間Ｔ２後の圧力と第３の閾値（Δδ）とが比較される。リーク判定のための第２期間Ｔ２は、予め制御部３に設定されている（例えば、Ｔ２＝６００秒）。この設定は、操作者によって変更可能であってよい。また、チャンバー６内の圧力は真空圧力計９２（図８参照）によって測定される。そして、第２期間Ｔ２でのチャンバー６の圧力変化が第３の閾値（Δδ）（または第４の閾値（Δε））未満となるか否かによりリークの有無を判定する。具体的には、リーク判定部３４で、第２期間Ｔ２での圧力変化（第２期間Ｔ２の始期Ｔｂの圧力と終期Ｔｃの圧力との差ΔＰ）が第３の閾値（Δδ）未満であるかどうか判定される（ステップＳ２３）。ステップＳ２３の判定で、第２期間Ｔ２でのチャンバー６内の圧力変化ΔＰが第３の閾値（Δδ）未満であれば、「リークが無い」と判断される（ステップＳ２４）。例えば、図１４に示される実線Ａは、第２期間Ｔ２でΔＰＡ（＞Δδ）（例えば、ΔＰＡ＝３Ｐａ，Δδ＝４．８Ｐａ）だけの圧力変化が生じている。つまり、第２期間Ｔ２で第３の閾値（Δδ）未満となるので、実線Ａのような圧力の推移が行われる場合には、チャンバー６において「リークが無い」と判断されて、第２のリーク判定が終了する。
【0112】
一方で、ステップＳ２３の判定で、第２期間Ｔ２での圧力変化ΔＰが第３の閾値（Δδ）以上であれば、第４の閾値（Δε）が、記憶部３１から抽出される（ステップＳ２５）。この抽出された第４の閾値（Δε）は、演算部３２での計算に利用される。そして、演算部３２のリーク判定部３４により、第２期間Ｔ２での圧力変化ΔＰと第４の閾値（Δε）とが比較される。リーク判定部３４で、第２期間Ｔ２での圧力変化ΔＰが第４の閾値（Δε）未満であるかどうか判定される（ステップＳ２６）。
【0113】
ステップＳ２６の判定で、第２期間Ｔ２での圧力変化ΔＰが第４の閾値（Δε）未満であれば、「リークの可能性が有る」と判断される（ステップＳ２７）。例えば、図１４に示される点線Ｂは、第２期間Ｔ２でΔＰＢ（＜Δε）（例えば、ΔＰＢ＝１３Ｐａ，Δε＝２４Ｐａ）だけの圧力変化が生じている。この圧力変化ΔＰＢは、第３の閾値（Δδ）以上かつ第４の閾値（Δε）未満となっている。つまり、第２期間Ｔ２での圧力変化ΔＰＢが第３の閾値（Δδ）以上かつ第４の閾値（Δε）未満となるので、チャンバー６において「リークの可能性が有る」と判断される。この場合には、例えば、表示部８（図９参照）に「リークの可能性が有る」旨の警告のメッセージが表示されてもよい。
【0114】
他方、ステップＳ２６の判定で、第２期間Ｔ２での圧力変化が第３の閾値（Δε）以上であれば、「リークが有る」と判断される（ステップＳ２８）。例えば、図１４に示される一点鎖線Ｃは、第２期間Ｔ２でΔＰＣ（＞Δε）（例えば、ΔＰＣ＝２７Ｐａ）だけの圧力変化が生じている。この圧力変化ΔＰＣは、第３の閾値（Δε）以上である。つまり、第２期間Ｔ２での圧力変化ΔＰＣが第３の閾値（Δε）以上となるので、チャンバー６において「リークが有る」と判断される。この場合には、例えば、表示部８（図９参照）に「リークが有る」旨のアラームのメッセージが表示されてもよい。
【0115】
なお、上記のステップＳ２７において「リークの可能性が有る」との判断であればリーク判定処理が待機され（ステップＳ２９）、ステップＳ２８において「リークが有る」との判断であればリーク判定処理が停止される（ステップＳ２９）。
【0116】
以上のリーク判定処理において、「リークの可能性が有る」と判断された場合や「リークが有る」と判断された場合には、リーク箇所の確認処理、リーク箇所の修理交換などのメンテナンス処理に移行してもよい。
【0117】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について説明する。第２実施形態の熱処理装置１の構成は第１実施形態と同様である。また、第２実施形態の熱処理装置１における半導体ウェハーＷの処理手順も第１実施形態と同様である。第２実施形態が第１実施形態と相違するのは、チャンバー６におけるリーク判定処理である。
次に、本発明の第２実施形態について説明する。第２実施形態の熱処理装置１の構成は第１実施形態と同様である。また、第２実施形態の熱処理装置１における半導体ウェハーＷの処理手順も第１実施形態と同様である。第２実施形態が第１実施形態と相違するのは、チャンバー６におけるリーク判定処理である。
【0118】
第２実施形態においては、図９における記憶部３１が対応テーブル２３３（図１５参照）を記憶する点で、第１実施形態と異なる。なお、図１５は、待機指定温度と第１の閾値ないし第４の閾値とを相互に対応付けた対応テーブル２３３を示す図である。
【0119】
第２実施形態では、図１０におけるステップＳ４での、所定の待機指定温度は、常温よりも高温である。また、対応テーブル２３３は、待機指定温度とチャンバー６内の第１の閾値、第２の閾値、第３の閾値、および第４の閾値とを相互に対応付けたものである。この対応テーブル２３３は、第１の判定や第２の判定が行われるまでに予め作成されている。この対応テーブル２３３は、待機指定温度と第１の閾値、第２の閾値、第３の閾値、および前記第４の閾値とを相互に対応付けた対応テーブルを作成するテーブル作成工程において作成される。そして、作成された対応テーブル２３３は記憶部３１に記憶される。対応テーブル２３３は、これまでに得られた実験データ等に基づいて作成されてもよい。
【0120】
対応テーブル２３３は、図１５に示されるように、所定の待機指定温度として、例えば、１００℃、２００℃、３００℃、４００℃、５００℃の温度での第１の閾値、第２の閾値、第３の閾値、および第４の閾値が対応付けられている。このため、チャンバー６内の雰囲気温度が常温に降下するまで待機せずにリーク判定処理を行うことが可能である。このため、リーク判定処理に要する時間を短縮できる。また、様々の雰囲気温度に対応することができるので、リーク判定処理の精度が向上する。ただし、様々な雰囲気温度に応じてリーク判定の条件を第１実施形態のものとは変える必要がある。なお、温度が高くなるほど、ガス密度が小さくなり、排気効率が高くなると考えられる。このため、待機指定温度が高いほど、第１の判定の閾値（第１の閾値（Ｐα）および第２の閾値（Ｐβ））の圧力は低く設定される。また、待機指定温度が高いほど、第２の判定の閾値（第３の閾値（Δδ）および第４の閾値（Δε））の圧力変化の値が大きく設定される。
【0121】
例えば、直前の半導体ウェハーＷの加熱処理において、雰囲気温度が３００℃強まで昇温した場合には、直近の３００℃に対応する第１の閾値、第２の閾値、第３の閾値、および第４の閾値でリーク判定処理を行うことができる。具体的には、図１０におけるステップＳ４で、雰囲気温度が待機指定温度（３００℃）にまで到達したときに、リーク判定処理が開始される（ステップＳ５）。この待機指定温度は、リーク判定処理が開始される直前の雰囲気温度よりも低い温度であることが好ましい。直前の雰囲気温度よりも高い温度であると、チャンバー６内を再加熱する必要があるからである。また、待機指定温度は、対応テーブル２３３に格納される複数の温度のうち直近の温度が選択されることが好ましい。直近の温度である方が、待機指定温度まで降温するまでの待機時間を低減できるからである。
【0122】
第２実施形態における第１の判定は、第１実施形態と同様に、まずチャンバー６内の熱処理空間６５が密閉空間となる状態で、チャンバー６内の気圧を減圧する（ステップＳ１１）。次に、指定された待機指定温度に対応する第１の閾値（Ｐα）が対応テーブル２３３から抽出される（ステップＳ１２）。図１５に示すように、例えば、待機指定温度が３００℃のときにおける第１の閾値（Ｐα）として、対応テーブル２３３から９０Ｐａが抽出される。そこで、フローの一例として、待機指定温度が３００℃の場合について、以下説明する。
【0123】
次に、リーク判定部３４で、第１期間Ｔ１後の圧力が第１の閾値（９０Ｐａ）未満であるかどうか判定される（ステップＳ１３）。チャンバー６内の圧力が第１期間Ｔ１で第１の閾値（９０Ｐａ）未満となる場合には、チャンバー６において「リークが無い」と判断される（ステップＳ１４）。そして、第１の判定が終了する。
【0124】
一方で、ステップＳ１３の判定で、第１期間Ｔ１後の圧力が第１の閾値（９０Ｐａ）以上であれば、次に、指定された待機指定温度に対応する第２の閾値（Ｐβ）が対応テーブル２３３から抽出される。図１５に示すように、待機指定温度が３００℃のときにおける第２の閾値（Ｐβ）として、対応テーブル２３３から４５０Ｐａが抽出される（ステップＳ１５）。そして、リーク判定部３４で、第１期間Ｔ１後の圧力が第２の閾値（４５０Ｐａ）未満であるかどうか判定される（ステップＳ１６）。
【0125】
ステップＳ１６の判定で、第１期間Ｔ１後の圧力が第２の閾値（４５０Ｐａ）未満であれば、「リークの可能性が有る」と判断される（ステップＳ１７）。この場合には、例えば、表示部８（図９参照）に「リークの可能性が有る」旨の警告のメッセージが表示されてもよい。
【0126】
他方、ステップＳ１６の判定で、第１期間Ｔ１後の圧力が第２の閾値（４５０Ｐａ）以上であれば、「リークが有る」と判断される（ステップＳ１８）。この場合には、例えば、表示部８（図９参照）に「リークが有る」旨のアラームのメッセージが表示される。
【0127】
なお、第１実施形態と同様に、上記のステップＳ１７において「リークの可能性が有る」との判断であればリーク判定処理が待機され（ステップＳ１９）、ステップＳ１８において「リークが有る」との判断であればリーク判定処理が停止される（ステップＳ１９）。
【0128】
上述の第１の判定において、「リークが無い」と判断された場合には、第２の判定が行われる。
【0129】
本実施形態における第２の判定は、第１の実施形態と同様に、チャンバー６内の熱処理空間６５が密閉空間となっている状態で、チャンバー６内への気体の供給を停止しつつ、チャンバー６から気体の排出も停止する（ステップＳ２１）。
【0130】
次に、第２の判定についても、待機指定温度に対応する第３の閾値（Δδ）が対応テーブル２３３から抽出される（ステップＳ２２）。図１５に示すように、例えば、待機指定温度が３００℃のときにおける第３の閾値Δδとして、対応テーブル２３３から５．５Ｐａが抽出される。そこで、フローの一例として、本実施形態の第１の判定と同様に待機指定温度が３００℃のときについて、以下説明する。
【0131】
リーク判定部３４で、第２期間Ｔ２（６００ｓ）での圧力変化ΔＰが第３の閾値（５．５Ｐａ）未満であるかどうか判定される（ステップＳ２３）。ステップＳ２３の判定で、第２期間Ｔ２でのチャンバー６内の圧力変化ΔＰが第３の閾値（５．５Ｐａ）未満であれば、「リークが無い」と判断される（ステップＳ２４）。そして、第２のリーク判定が終了する。
【0132】
一方で、ステップＳ２３の判定で、第２期間Ｔ２での圧力変化ΔＰが第３の閾値（５．５Ｐａ）以上であれば、第４の閾値（Δε）が対応テーブル２３３から抽出される（ステップＳ２５）。図１５に示すように、例えば、待機指定温度が３００℃の場合における第４の閾値Δεとして、対応テーブル２３３から２５．１Ｐａが抽出される。そして、リーク判定部３４で、第２期間Ｔ２での圧力変化ΔＰが第４の閾値（２５．１Ｐａ）未満であるかどうか判定される（ステップＳ２６）。
【0133】
ステップＳ２６の判定で、第２期間Ｔ２での圧力変化ΔＰが第４の閾値（２５．１Ｐａ）未満であれば、「リークの可能性が有る」と判断される（ステップＳ２７）。この場合には、例えば、表示部８（図９参照）に「リークの可能性が有る」旨の警告のメッセージが表示されてもよい。
【0134】
他方、ステップＳ２６の判定で、第２期間Ｔ２での圧力変化が第４の閾値（２５．１Ｐａ）以上であれば、「リークが有る」と判断される（ステップＳ２８）。この場合には、例えば、表示部８（図９参照）に「リークが有る」旨のアラームのメッセージが表示されてもよい。
【0135】
なお、上記のステップＳ２７において「リークの可能性が有る」との判断であればリーク判定処理が待機され（ステップＳ２９）、ステップＳ２８において「リークが有る」との判断であればリーク判定処理が停止される（ステップＳ２９）。
【0136】
このような本実施形態のリーク判定処理によれば、リーク判定処理の行われる温度に対応する第１の閾値（Ｐα）、第２の閾値（Ｐβ）、第３の閾値（Δδ）、または第４の閾値（Δε）によりリーク判定処理が行われる。これにより、チャンバー６のリークの有無を精度よく検出することができる。
【0137】
＜変形例＞
以上、本発明の実施の形態について説明したが、この発明はその趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記各実施形態においてリーク判定のために設定されている各閾値は装置の構成や仕様に応じた適宜の値とすることができる。
以上、本発明の実施の形態について説明したが、この発明はその趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記各実施形態においてリーク判定のために設定されている各閾値は装置の構成や仕様に応じた適宜の値とすることができる。
【0138】
また、上記各実施形態においては、チャンバー６内にアンモニア雰囲気を形成していたが、チャンバー６内にアンモニア等の反応性ガスの雰囲気を形成しない場合（例えば、チャンバー６内が窒素雰囲気とされている場合）であっても、本発明に係る技術を適用することは可能である。もっとも、漏出すると有害な反応性ガスの雰囲気をチャンバー６内に形成する場合の方が本発明に係る技術を好適に適用することができる。
【0139】
また、上記実施形態においては、第２の判定に、チャンバー６内の圧力変化の量が採用されているが、単位時間に移動した気体体積量（単位として、例えば、Ｐａ・ｍ３／ｓｅｃ（パスカルリューベパーセック））が用いられてもよい。この場合には、微少値でも表現し易い点で有益である。
【0140】
また、上記各実施形態においては、第１の判定と第２の判定との両方でリーク判定処理が行われているが、第１の判定または第２の判定のいずれか一方でリーク判定処理が行われても良い。
【0141】
また、上記第２実施形態においては、待機指定温度と第１の判定の閾値（第１の閾値および第２の閾値）および第２の判定の閾値（第３の閾値および第４の閾値）の両方と相互に対応付けた対応テーブル２３３に基づいてリーク判定処理が行われているが、これに限られない。待機指定温度と第１の判定の閾値および第２の判定の閾値のうちの少なくとも一つとを相互に対応付けた対応テーブルに基づいてリーク判定処理が行われてもよい。また同様に、第１の判定の閾値においても第１の閾値と第２の閾値との二種類の閾値の両方と相互に対応付けた対応テーブル２３３に基づいてリーク判定処理が行われることに限られず、第１の判定の閾値において第１の閾値および第２の閾値のうちの少なくとも一つとを相互に対応付けた対応テーブルに基づいてリーク判定処理が行われてもよい。さらに、第２の判定の閾値においても第３の閾値と第４の閾値との二種類の閾値の両方と相互に対応付けた対応テーブル２３３に基づいてリーク判定処理が行われることに限られず、第２の判定の閾値において第３の閾値および第４の閾値のうちの少なくとも一つとを相互に対応付けた対応テーブルに基づいてリーク判定処理が行われてもよい。
【0142】
また、上記実施形態においては、フラッシュ加熱部５に３０本のフラッシュランプＦＬを備えるようにしていたが、これに限定されるものではなく、フラッシュランプＦＬの本数は任意の数とすることができる。また、フラッシュランプＦＬはキセノンフラッシュランプに限定されるものではなく、クリプトンフラッシュランプであっても良い。また、ハロゲン加熱部４に備えるハロゲンランプＨＬの本数も４０本に限定されるものではなく、任意の数とすることができる。さらに、フラッシュランプＦＬまたはハロゲンランプＨＬに変えてＬＥＤが備えられてもよい。
【0143】
また、熱処理装置１によって処理対象となる基板は半導体ウェハーに限定されるものではなく、液晶表示装置などのフラットパネルディスプレイに用いるガラス基板や太陽電池用の基板であっても良い。
【0144】
また、本発明に係る技術は、フラッシュランプアニール装置のみならず、チャンバー内を減圧する装置であれば、ハロゲンランプを使用した枚葉式のランプアニール装置やレーザアニール装置などの他の光源を用いた熱処理装置に適用することも可能である。また、本発明に係る技術は、チャンバー内を減圧する装置であれば、ホットプレートを用いて熱処理を行う装置等光照射以外の熱源を用いた熱処理装置に適用することも可能である。さらに、本発明に係る技術は、熱処理装置に限らず、チャンバー内を減圧して半導体ウェハーＷの処理を行う装置に広く適用することが可能である。
【符号の説明】
【0145】
１ 熱処理装置
３ 制御部
４ ハロゲン加熱部
５ フラッシュ加熱部
６ チャンバー
７ 保持部
８ 表示部
１０ 移載機構
２０ 放射温度計
２１ 透明窓
２２ 雰囲気温度計
３１ 記憶部
３２ 演算部
３４ リーク判定部
３５ タイマー
３６ スケジュール設定部
６５ 熱処理空間
６６ 搬送開口部
７４ サセプタ
７５ 保持プレート
７６ ガイドリング
７７ 基板支持ピン
８１ ガス供給孔
８２ 緩衝空間
８３ ガス供給管
８４ 供給バルブ
８５ 処理ガス供給源
８６ ガス排気孔
８７ 緩衝空間
８８ ガス排気管
９０ 流量調整バルブ
９１ 自動調整バルブ圧力計
９２ 真空圧力計
９３ 排気バルブ
９４ 圧力自動調整バルブ
９５ 真空ポンプ
１８０ ガス供給部
１８５ ゲートバルブ
１９０ 排気部
２３３ 対応テーブル
ＦＬ フラッシュランプ
ＨＬ ハロゲンランプ
Ｗ 半導体ウェハー
３ 制御部
４ ハロゲン加熱部
５ フラッシュ加熱部
６ チャンバー
７ 保持部
８ 表示部
１０ 移載機構
２０ 放射温度計
２１ 透明窓
２２ 雰囲気温度計
３１ 記憶部
３２ 演算部
３４ リーク判定部
３５ タイマー
３６ スケジュール設定部
６５ 熱処理空間
６６ 搬送開口部
７４ サセプタ
７５ 保持プレート
７６ ガイドリング
７７ 基板支持ピン
８１ ガス供給孔
８２ 緩衝空間
８３ ガス供給管
８４ 供給バルブ
８５ 処理ガス供給源
８６ ガス排気孔
８７ 緩衝空間
８８ ガス排気管
９０ 流量調整バルブ
９１ 自動調整バルブ圧力計
９２ 真空圧力計
９３ 排気バルブ
９４ 圧力自動調整バルブ
９５ 真空ポンプ
１８０ ガス供給部
１８５ ゲートバルブ
１９０ 排気部
２３３ 対応テーブル
ＦＬ フラッシュランプ
ＨＬ ハロゲンランプ
Ｗ 半導体ウェハー
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】